Что ограничивает градиент нагрузки электростанции?

14

Каждая электростанция имеет характеристику градиента нагрузки, описывающую, в какой степени она может изменять выходную мощность своих генераторов за заданный период времени. Читая литературу, я знаю, что, например, газотурбинная электростанция имеет значительно более высокий градиент нагрузки, чем та, которая использует уголь в качестве своей основной энергии.

Тем не менее, я не могу найти описание, какие части растения вносят наибольший вклад в градиент нагрузки. Я могу себе представить, что газоэлектростанция может изменить свою мощность быстрее, потому что там нет мельницы, как в угольной электростанции, но откуда именно происходит ее градиент?

Более конкретно: что представляет собой градиент нагрузки

  • газотурбинная электростанция,
  • лигнитная (бурый уголь) электростанция
  • электростанция на битуминозном угле
  • атомная электростанция?

И почему существует разница между электростанциями на буром и буром угле?

Я был бы очень рад прочитать подробности, если можно было бы назвать книгу. Я прочитал несколько книг, в которых описывается, как работают эти растения, но не могу упомянуть, что создает или ограничивает их градиент нагрузки.

Technaton
источник

Ответы:

4

Газотурбинная установка в основном использует реактивные двигатели, оптимизированные по мощности на валу, а не выталкивающую тягу для привода генераторов. Их можно быстро контролировать, потому что запасенной энергии мало. Вы уменьшаете расход топлива, и турбина в значительной степени вынуждена быстро замедляться, в течение нескольких секунд, а для достижения нового установившегося состояния требуются десятки секунд. Камера сгорания мала, и небольшое количество тепла, аккумулированное в ее стенках и лопатках турбины, мало по сравнению с общей мощностью, протекающей через устройство.

Большая угольная или нефтяная установка имеет большой котел, через который проходят водопроводные / паровые трубы. Эти вещи требуют времени, чтобы нагреться и остыть. Кроме того, в котле также наблюдается отставание от меньшего количества тепла, прежде чем меньшее количество пара попадет в турбину. Давления и скорости потока также должны быть отрегулированы так, чтобы изменение фазы жидкости в газ продолжало происходить в правой области труб в котле. Простое внезапное отключение подачи топлива в котел может привести к его повреждению. Все это занимает больше времени, чем реактивный двигатель, чтобы замедляться или ускоряться из-за изменения потока топлива.

Олин Латроп
источник
1
Спасибо вам за разъяснение! Теперь я знаю, на что обратить внимание. Я до сих пор не понимаю различий между двумя типами угля: почему каменноугольные электростанции имеют более высокий градиент, чем электростанции из бурого угля? Является ли причиной более высокая плотность энергии каменного угля по сравнению с бурым углем?
Техатон
Я не уверен в различии каменного угля и бурого угля , поэтому не знаю. Одна угольная электростанция (в настоящее время выведенная из эксплуатации), которую я получил, чтобы увидеть работу по предварительной переработке угля в мелкий порошок, который впрыскивался в котел вместе с воздухом, вроде смеси газ / топливо. Если каменный уголь означает сжигание кусков угля напрямую, очевидно, что огонь будет продолжаться в течение значительного времени после того, как вы перестанете добавлять уголь.
Олин Латроп
Из вашего комментария я только что узнал, что «каменный уголь» - это ложный друг, перевод с немецкого. Битумный уголь - правильное выражение (я отредактирую свой оригинальный вопрос соответственно). «Бурый уголь» также называют лигнитом. Извините за путаницу. Я понимаю, почему электростанция, использующая битумный уголь, может быстро обеспечить более высокую производительность (в тонне битумного угля просто больше ватт), но почему она также может снизить свою производительность быстрее? Или это просто меньшее из двух значений градиента, которое берется для общего градиента нагрузки?
Техатон