Енергоблок

Енергоблок
Енергоблок АЕС Емсланд (Німеччина) з водо-водяним реактором

Енергобло́к — майже автономна частина теплової або атомної електричної станції, що являє собою технологічний комплекс для виробництва електроенергії, і включає різне устаткування, наприклад: паровий котел або ядерний реактор, турбіну, турбогенератор, трансформатор, допоміжне тепломеханічне та електричне обладнання, паропроводи і трубопроводи живильної води та інше.

Загальні відомості

Теплові електростанції за типом теплової схеми поділяються на блочні і неблочні (секційні, централізовані, секційно-централізовані). Всі атомні електростанції — блочні.

Блочним — називають компонування електростанції з енергоблоків. Проектні рішення для здійснення такого компонування називають блокуванням. Основна його необхідність полягає у виборі теплової схеми електростанції.

У блочних електростанцій відсутні зв'язки між різними паротурбінними установками, які є в її складі. Принцип блочності поширюється як на теплову та електричну схеми електростанції, так і на будівельну її частину.

Блочне компонування має ряд значних переваг перед неблочним, останнє застосовується зазвичай лише для ТЕС, у яких відсутній проміжний перегрів пари. АЕС завжди будують блочними^[1][2][3][4].

Особливості блочних станцій

Два сучасних енергоблоки вугільної ТЕС Ліппендорф в Німеччині.

Шість енергоблоків Запорізької АЕС Україна

При блочнній схемі все основне і допоміжне обладнання різних паротурбінних установок у складі станції не має технологічних зв'язків між собою. Спільними є лише допоміжні лінії, які служать для пускових операцій, підведення додаткової води та інших цілей. При неблочній схемі (ТЕС з поперечними зв'язками) пара від всіх парових котлів надходить до загального паропровода, а з нього розподіляється по турбінах, таким чином можна використовувати пару від всіх котлів для живлення будь-якої турбіни. Лінії, по яких живильна вода подається в котли, також мають поперечні зв'язки.

Блочні ТЕС дешевші за неблочні тому, що при такому компонуванні спрощується схема трубопроводів і скорочується кількість арматури. Також спрощується управління окремими агрегатами, полегшується автоматизація технологічних процесів. При цьому під час експлуатації робота одного блоку не позначається на роботі інших. А у випадку розширення електростанції наступні блоки можуть мати іншу потужність і технологічні параметри, що дає можливість з часом встановлювати на такій електростанції потужніше обладнання на більш високих параметрах і підвищувати таким чином техніко-економічні показники станції. При цьому налагодження та освоєння нового обладнання не буде впливати на роботу раніше встановлених агрегатів.

Блокування також застосовують з метою скорочення генерального плану і протяжності інженерних комунікацій. Для цього основні та допоміжні будівлі і споруди максимально щільно (за технологічної можливості) компонують в окремі великі будівлі. Таким чином збільшується щільність забудови промислового майданчика і, як наслідок, досягається високий коефіцієнт використання території і скорочення кількості обладнання, зниження в ньому енергетичних втрат. Блокування споруд також значно покращує умови для експлуатаційного обслуговування.

Однак для нормальної експлуатації блочних ТЕС, надійність їх обладнання повинна бути значно вищою, ніж неблочних, так як в блоках немає резервних котлів. На блочних ТЕС не можна використовувати так званий «прихований резерв», який широко використовується на неблочних (при перевищенні можливої ​​продуктивності котла над необхідною для даної турбіни витратою, частина пари перепускается на іншу)^[1][2][5][6].

Застосування

Для паротурбінних установок з проміжним перегрівом пари блочна схема є майже єдино можливою, тому що неблочна в цьому випадку надзвичайно ускладниться.

Промисловий перегрів пари використовується зазвичай на великих конденсаційних електростанціях з початковим тиском пари вище 12,7 МПа і теплоелектроцентралях з початковим тиском 23,5 МПа, такі станції будуються блочними. Також зводяться блочними всі атомні електростанції.

Теплові електростанції без регульованих відборів пари з початковим тиском менше 8,8 МПа і з регульованими відборами пари при початковому тиску менше 12,7 МПа працюють за циклами без проміжного перегріву пари, такі станції зазвичай будують неблочними^[1][7].

Моноблоки та дубль-блоки

Якщо паровий котел енергоблоку ТЕС постачає паром одну турбіну, його називають моноблоком. У разі постачання турбіни парою від двох котлів — дубль-блоком. Схема з дубль-блоками дає деяке підвищення можливості аварійного резервування. На ранньому етапі розвитку теплоенергетики частіше будувалися дубль-блоки, однак така схема не виправдала себе економічно і в наш час^[коли?] майже не використовується, сучасні енергоблоки ТЕС не зважаючи на велику потужність будують моноблочними^[8][9].

На АЕС здвоєні енергоблоки також застосовуються — більшість АЕС з реакторами ВВЕР-440 мали спільну споруду на два реактори, однак вони мали здвоєння лише в будівельній частині, теплова та електричні схеми таких установок є моноблочними. Прикладом дубль-блоку є 1 і 2 блоки Рівненської АЕС. Так як створити потужний реактор для параметрів, що застосовуються на АЕС, значно простіше, ніж турбіну, в блоці з одним реактором на багатьох АЕС, що будувалися на ранньому етапі розвитку ядерної енергетики, працювали 2-3 турбіни. Сучасні енергоблоки АЕС будують моноблочними з однією турбіною^[1][5].

Примітки

1. Л. С. Стерман, С. А. Тевлін, А. Т. Шарков. Теплові та атомні електростанції / Під ред. Л.С.Стермана. — 2-ге вид., випр. і доп. — М. : «Энергоиздат», 1982. — С. 25-26.
2. Під загальною редакцією чл.-кор РАН Є.В.Аметистова. Том 1 під ред. проф. А.Д.Трухнія. // Основи сучасної енергетики. У 2-х томах. — М. : Видавничий дім МЕІ, 2008. — С. 36. — ISBN 978 5 383 00162 2.
3. Котел-турбіна блок [Архівовано 30 січня 2011 у Wayback Machine.] — стаття з Великої радянської енциклопедії.
4. Блочна теплова електростанція [Архівовано 29 грудня 2010 у Wayback Machine.] — стаття з Великої радянської енциклопедії.
5. Л. М. Воронін. Особливості проектування та спорудження АЕС. — М. : «Атоміздат», 1980. — С. 67-76.
6. І. П. Купцов, Ю. Р. Іоффе. Проектування і будівництво теплових електростанцій. — 3-є вид., переробл. і доп. — М. : «Енергоатоміздат», 1985. — С. 42.
7. В.Д.Буров, Є.В.Дорохов, Д.П.Єлізаров, В.Ф.Жидких, Є.Т.Ільїн, Г.П.Кисельов, В.М.Лавигін, В.Д.Рожнатовскій, А.С.Сідлов, С.Г.Тішин, С.В.Цанев. Теплові електричні станції / під ред. В.М.Лавигіна, А.С.Сідлова, С.В.Цанева. — 3-е изд. — Видавничий дім МЕІ, 2009. — С. 248. — ISBN 978 5 383 00404 3.
8. А.Е.Гельтман, Д.М.Будняцький, Л.Є.Апатовський. Блочні конденсаційні електростанції великої потужності (параметри і теплові схеми) / Під ред. А.Е.Гельтмана. — М.-Л. : Енергія, 1964. — С. 53-55.
9. В.Я.Рижкін. Теплові електричні станції / Під ред. В.Я.Гіршфельда. — 3-є вид., перероб. і доп. — М. : «Енергоатоміздат», 1987. — С. 12-13.