6. Термоелектране: делови, котао и котловско постројење

Шематски приказ и основни делови термоелектрана Целокупна термоенергетска опрема се по појединим технолошким целинама дели на:  котловски,  напојни,  турбински,  кондензациони,  топлификациони (за топлане) и  електроенергетски део.

Шематски приказ производње електричне енергије у ТЕ "Никола Тесла Б" 1-котао, 2-турбина, 3-генератор, 4-трансформатор, 5-кондензат пумпа, 6-пречишћавање кондензата, 7-загрејач ниског притиска, 8-напојни резервоар,9-напојна пумпа, 10-загрејач високог притиска, 11-млин за угаљ, 12-загрејач ваздуха, 13-електро филтер, 14-димњак, 15-блок команда, 16-складиште

Транспорт горива  Угаљ који се код нас користи у термоелектранама је обично лигнит, који има релативно малу доњу топлотну моћ (6-10 MJ/kg).  Зависно од близине рудника, угаљ се од рудника до термолектране превози на покретним тракама (транспортерима), камионима, железницом, обично сопственом пругом, или бродовима.  Код железничког транспорта, да би се смањило време истовара, обично се користе специјални вагони код којих се у ходу отвара дно.

У електранама се угаљ одлаже на складишту одговарајућег капацитета како би се обезбедио пун рад електране у одговарајућем периоду (нпр. 15 дана) у случају проблема у достави.  Угаљ се после истовара помоћу транспортера доводи до котловских бункера. Капацитет бункера је обично довољан за десетак сати рада електране.  Већи проблеми у достави угља могу да изазову прекид рада термоелектране.  На путу од истовара до котловских бункера, врши се селекција и издвајање гвоздених предмета из угља, као и узимањеузорака и мерење проточне тежине угља. Пуњење котловских бункера угљем врши се према раду котла. Као помоћно гориво је обично предвиђен мазут, па постоји и постројење за истовар, као и резервоари за складиштење.

Котловски део Котловско постројење – да би се обавило сагоревање, гориво треба припремити, довести до температуре паљења и уз довођење кисеоника извршити његово сагоревање. Припрема горива има за циљ повећање површине горива која ће доћи у додир са ваздухом, шта се обично постиже распршивањем. Чврста горива могу да сагоревају на решетки (слојно) (код котлова до 100 t/h) или у простору. Код сагоревања на решетки, руковање ложиштем обухвата три најважније операције: довод горива на решетку, односно ложиште; расподелу горива по решетци; уклањање пепела и шљаке.

При сагоревању у простору, чврсто гориво се прво помоћу млинова уситни на одређену финоћу, а затим доводи у ложиште помоћу струје загрејаног ваздуха, посредством горионика. Мешавина самлевеног угља и ваздуха пали се у ложишту. Код угљева мале топлотне моћи, често се користи рециркулација димних гасова, тако што се део димних гасова из ложишта враћа у млинове. На тај начин се врши сушење угљене прашине у млиновима и постиже потребна температура мешавине за сагоревање.

Предности и недостаци сагоревања горива у простору, у односу на сагоревање на решетки су: Предности: - могу се израђивати ложишта великих снага (јер нема гломазних решетки); - истовремено се могу користити горива различитих карактеристика; - постиже се висок степен искоришћења ложишта (нема пропадања горива кроз решетке, потребно је мање ваздуха итд.); - ваздух се може загревати до виших температура (неће се угрозити решетка). Недостаци: - велика потрошња енергије за млевење угља и за рад вентилатора који доводе свеж ваздух; - велико трошење обртних делова млинова за угаљ; - неопходна уградња филтера за димне гасове ради уклањања честица пепела и несагорених састојака горива; - тежа могућност рада котла са мањим оптерећењем (најмање 30-50% назначене снаге); - опасност самозапаљења угљене прашине.

Код котлова са сагоревањем у простору, за потпалу и евентуално одржавање ватре, као помоћно гориво је обично предвиђен мазут. Код течних и гасовитих горива, припрема је знатно једноставнија. Код течних је потребно извршити распршивање како би се створила мешавина паре течног горива и ваздуха, која потом сагорева. Да би се остварило потпуно сагоревање, треба извршити правилан избор горионика. Код гасовитих горива потребно је стално мешање са ваздухом. Сагоревање се врши помоћу гасних горионика (пламеника).