Termoelektrarna

1

• Termoelektrarna Šoštanj
• Avtor Miha Škof
• Mentor prof. dr. Janez Stepišnik
• Fizika energijskih virov

2

• Zgodovina
• 1946 odlocitev o gradnji termoelektrarne
• 1954 ustanovi se investicijsko podjetje za
  izgradnjo termoelektrarne
• 1956 pricetek obratovanja bloka 1 in bloka 2
• 1960 pricetek obratovanja bloka 3
• 1972 pricetek obratovanja bloka 4
• 1977 pricetek obratovanja bloka 5
• 1984 se uresnici projekt zaprtega krogotoka
  izcednih voda iz deponije pepela
• 1987 se pricne uresnicevati ekološko sanacijski
  program
• 1995 zgrajena cistilna naprava bloka 4
• 2000 prejmejo certifikat vodenja kakovosti 9001
• 2000 zgrajena cistilna naprava bloka 5
• 2001 preidejo pod okrilje Holdinga Slovenske
  elektrarne
• 2003 prejmejo certifikat vodenja kakovosti 14001
• 2005 prejmejo certifikat vodenja kakovosti 18001

3

• Delovanje

4

• deionizirano vodo precrpamo v kondenzator
• od tam jo preko predgrelnikov vodimo do kotla
• premogov prah in zrak vpihujemo v kurišce
• dimne pline ocistimo z elektro filtrom in napravo
  za razžveplevanje, nakar jih vodimo v dimnik
• pepelne ostanke zmešajo v stabilizat, katerega
  odvažajo na deponijo
• vodo uparimo in pregrejemo
• paro vodimo do visokotlacne turbine, nazaj na
  pregrevanje in v srednjetlacni del turbine
• dalje paro vodimo v kondenzator s cimer je
  tokokrog sklenjen
• zaradi segrevanja okoliškega zraka v hladilnem
  stolpu, se izgubi skoraj polovica v kotlu
  pridobljene energije
• turbinske gredi vrtijo rotor generatorja, ki
  ustvari elektromagnetno polje
• pri 3000 obratih/min se inducira napetost 21,5 kV
  , ki jo s transformatorjem povišamo na 420 kV

5

• Fizikalno ozadje delovanja
• Carnotov cikel
• termoelektrarna je v osnovi toplotni stroj, zato
  lahko njeno delovanje opišemo s Carnotovim ciklom
• ta ima maksimalen termodinamski izkoristek
• prehajanje toplote je posledica spremembe
  agregatnega stanja
• tehnicno težko izvedljiv
• štiri faze
• 1 2 delovna snov (voda) prejema toploto pri
  konstantni T
• 2 3 izentalpno raztezanje delovne snovi
• 3 4 delovna snov odda toploto pri konstantni T
• 4 1 izentalpno stiskanje delovne snovi

6

• dobimo
• Rankinov cikel
• imenujejo ga tudi prakticni Carnotov cikel
• štiri faze
• 1 2 vodo precrpajo z nizkega na visoki tlak
• 2 3 pri konstantnem tlaku tekoco vodo uparijo
• 3 4 para se razširi pri prehodu skozi turbino
• 4 1 preostanek pare vodimo v kondenzator, kjer
  se utekocini
• Problem
• Voda zaradi kavitacije poškoduje turbino.
• Rešitev
• Vodo v kotlu pregrejemo.

7

• dobimo
• Pregret Rankinov cikel
• Problem
• Tlak v turbini, ki mora biti cim vecji, je mocno
  odvisen od temperature. Para na svoji poti
  izgublja temperaturo in s tem tudi tlak.
• Rešitev
• Paro po prehodu visokotlacnega dela turbine
  ponovno
• pregrejemo in vodimo v srednjetlacni del turbine.
• dobimo
• Pregret Rankinov cikel s pogretjem
• Problem
• Celoten cikel je ucinkovit, zaradi visoke
  povprecne temperature delovne snovi. V našem
  primeru v kotel precrpavamo vodo iz
  kondenzatorja, ki je pri sobni temperaturi.
• Rešitev
• Vodo pri precrpavanju v kotel segrejemo s
  predgrelniki.

8

• Izkoristek
• Qin m (h3 h2)
• Qout m (h4 h1)
• Wcrpalke m (h2 h1) mv1 (p2 p1) / hcrpalke
• Wturbine m (h3 h4) m (h3 h4s) hturbine
• htermodinamski (Wturbine Wcrpalke) / Qin
  Wturbine / Qin
• Spodnja tabela prikazuje celoten izkoristek
  posameznega bloka, ne le termodinamskega.

blok h
1 26
2 26
3 26
4 33
5 36
6 43
9

• Blok 3

10

• Blok 4

11

• Blok 5

12

• Turbine
• izkoristek je maksimalno 45
• so prilagojene zgradbi parnega kotla
• pri vecjih kotlih imajo za dodatni izkoristek še
  srednjetlacni del
• za preprecitev okvar in ukrivljanja imajo lasten
  motor, ki jih poganja tudi v casu ne obratovanja
  celotnega bloka
• Turbini blokov 1 in 2

13

• Turbina bloka 3
• Turbina bloka 4
• Turbina bloka 5

14

• Velikost proizvodnje
• proizvede tretjino potrebovane elektricne
  energije v Sloveniji
• v casu remontov v JEK ali vecjih suš se ta delež
  povzpne na skoraj dve tretjini

blok Moc MW Obratovalne ure Proizvodnja GWh Razpoložljivost
1 30 4829 6924 92,3
2 30 6205 6881 92,4
3 75 6770 16910 92
4 275 7334 47780 86
5 345 7738 51235 89,3
15

• Poraba premoga
• za svoje delovanje TEŠ uporablja lignit iz
  Velenjskega rudnika
• njegova kurilna vrednost se giblje okoli 9800
  kJ/kg
• po ocenah se v rudniku nahaja še za 40 let premoga

16

• Zašcita okolja
• z rastjo termoelektrarne so se hkrati povecevali
  vplivi na okolje
• najhuje so bili prizadeti okoliški gozdovi,
  Plevelovo jezero in reka Paka
• to je spodbudilo okoljsko zavest
• Razžveplevanje
• izpuh iz kotla vodijo skozi elektro filter, kjer
  se ocisti prahu in pepela
• preostanek pepela vodimo v pralnik
• v njem pršijo suspenzijo z visoko vsebnostjo Ca,
  ki nase veže SO2
• suspenzija, SO2 in kisik se vežejo v kalcijev
  sulfit in dalje v sadro (CaSO4 2H2O)
• sadro vodimo v postajo za zgošcevanje, kjer se
  locita trdna in tekoca faza
• trdno sadro odpeljejo na deponijo

leto 1990 leto 2000
kolicina izpušcenega SO2 tonah 90 000 18 000
kolicina izpušcenega pepela v tonah 6 000 600
kolicina izpušcenih NO v tonah 11 500 4 600
17

• Zgodovinski potek ekološke sanacije elektrarne
• 1978 zamenjava elektro filtrov na prvih štirih
  kotlih
• 1979 vgradnja lovilcev kapljic v hladilni stolp
  bloka 4
• 1981 1994 vgrajeni dušilci zvoka na izpušnih
  mestih
• 1987 izdelan sanacijski program
• 1990 izgradnja ekološko informacijskega sistema
• 1990 na vseh blokih zgrajene naprave za
  razžveplevanje
• 1992 rekonstrukcija kotla bloka 4
• 1993 pricetek gradnje cistilne naprave na bloku 4
• 1994 zgrajena vmesna deponija sadre
• 1997 postavljene postaje za merjenje emisij
• 1999 dograjeni elektro filtri na bloku 5
• 2000 pricne obratovati cistilna naprava na bloku
  5
• 2002 delno cišcenje izpuhov blokov 1 - 3 preko
  cistilne naprave na bloku 4
• 2003 rekonstrukcija kotla bloka 5

18
(No Transcript)
19

• Razvoj zmogljivosti

20

• blok 2 je že zaustavljen
• blok 1 bo zaustavljen letos septembra
• bloka 3 in 4 bodo zaustavili z zagonom bloka 6
• na blok 5 bodo priklopili prvo plinsko turbino
• na blok 4 bodo priklopili plinsko turbino, ki se
  bo kasneje dodala bloku 5
• Blok 6
• njegova nazivna moc bo 600MW
• to je najnižja moc, ki omogoca maksimalne
  izkoristke
• zaradi zaprtja starih blokov bo pridobljene moci
  le 190MW
• ne more biti alternativa za bloku 2 v Krškem
• cena projekta je ocenjena na 880 milijonov evrov
• 350 425 milijonov evrov bo s posojilom krila
  banka EIB
• 60 100 milijonov evrov od dokapitalizacije
• 200 milijonov evrov posojil komercialnih bank
• 200 milijonov evrov primanjkljaja
• primanjkljaj bodo najverjetneje pokrili z lastnim
  dobickom ali s projektnim financiranjem

21

• Literatura
• Bilten TEŠ 2006
• Prihodnost je energija
• TEŠ Termoelektrarna Šoštanj
• fanzin TEŠ
• Delo, priloga Gospodarsko financni tednik, št.
  91, 17. 3. 2008, str. 4 5
• Wikipedia
• www... Išci thermodynamics micro module
• parne turbine v TEŠ

22
Hvala za pozornost