Это самая первая электростанция в области, она введена в эксплуатацию в 1930 году по плану ГОЭЛРО. Турбины английской фирмы «Метрополитен — Виккерс», эксплуатировались с 1930 года вплоть до 2007-2017 годов. С началом работы станции ускорились строительство и запуск ряда промышленных предприятий (Челябинского тракторного завода, Челябинского электрометаллургического комбината, электролитного цинкового, лакокрасочного, абразивного заводов). К 1936 году мощность ЧГРЭС достигла 150 МВт. Изначально работала на местных углях. С 1963 года станция работает и на природном газе.
В годы Великой Отечественной войны станция бесперебойно снабжала электроэнергией оборонные предприятия Челябинска и Южного Урала. В апреле 1945 года за успешную работу Челябинская ГРЭС награждена орденом Ленина.
В 2015-2017 годах в рамках инвестиционной программы «Фортум» была построена фактически новая парогазовая электростанция, которая заместила мощности старой ЧГРЭС, полностью выведенные из эксплуатации в 2017 году.
Устаревшая технология производства электричества и тепла была заменена на парогазовую. Теперь для производства энергии новым энергоблокам на условную единицу продукции нужно в 5 раз меньше газа, чем старому оборудованию электростанции. Применение парогазовой технологии в 2,5 раза сокращает удельные выбросы оксидов азота. После окончания реконструкции Челябинская ГРЭС стала крупнейшей парогазовой ТЭЦ на Урале.
В 2018 году она переименована в Челябинскую ТЭЦ-4. В здании находится 3 парогазовых блока суммарной мощностью: 742 МВт — электрическая мощность, 988 МВт — тепловая мощность.
Технология работы ТЭЦ.
В Советском Союзе настолько любили различные аббревиатуры, что даже детей называли странными именами, не говоря уже об административных органах или предприятиях. Термин ГРЭС расшифровывается как районная электростанция государственного образца. С течением времени словосочетание «государственная районная» утратило свой смысл. Тогда системы переименовали в гидрорециркуляционные (ГРЭС) станции.
Главным источником получения энергии является твердое топливо (торф или уголь), газ или мазут. То есть это обычная тепловая станция, производящая исключительно электрическую энергию. Тип функционирования установки – паровой или парогазовый. Это зависит от вида блоков. В первом случае предусмотрено присутствие конденсационных турбин. Парогазовая система устанавливается только при сжигании метана – она то и применяется на ТЭЦ-4.
На старой станции ЧГРЭС в топочном котле был теплообменник, по которому проходит теплоноситель, то есть вода. Когда в котле сгорает уголь или любой другой вид сырья, происходит выделение огромного количества тепла, передающееся воде. Она испаряется и превращается в пар, температура которого достигает более 500 градусов, а давление – 130-240 кгс/ кв.см. Рабочее тело (пар) подаётся на лопасти паровой турбины. Она вместе с электрогенератором образуют контур турбоагрегата. На турбине потенциальная энергия сжатого и нагретого пара превращается в кинетическую.
Газ расширяется до уровня, который примерно в 20 раз меньше, чем атмосферное давление. Происходит этот процесс благодаря наличию конденсатора, который и помогает создавать глубокое разрежение. Вот почему электростанции получили название конденсационных.
В случае с новой станцией ТЭЦ-4 установлены парогазовые установки. При этом в энергоблоках находится газовая турбина, работающая за счет продуктов сгорания природного газа. Затем по циклу располагается специальный котел, выполняющий функцию утилизатора, а также паровая турбина. Указанный способ работы станции наиболее эффективен и экономичен.
Вал турбины вращает связанный с ним ротор электрогенератора. Вращение ротора обеспечивает возбуждение обмотки статора, на которой и генерируется электрическая энергия.
Основные структурные подразделения ГРЭС:
Тепловая станция имеет довольно сложную хозяйственную организацию, состоящую из многих систем. Кроме котельного обеспечения и паротурбогенератора, в комплекс входит топливное и водяное снабжение, электрическая часть, системы удаления шлаков, химочистки. В главном корпусе находится пункт управления процессами, что обеспечивается работой многочисленной контрольно-измерительной аппаратурой.
Далее произведенная электроэнергия распределяется по потребителям. Но для этого ток необходимо преобразовать в соответствии с параметрами, которые обеспечат минимальные потери энергии на больших расстояниях. Генераторы станции вырабатывают трехфазный ток напряжением от 2 до 24 кВт. Но для снижения потерь необходимо его поднять. Стандартным значением высоковольтных линий являются значения от 35 до 220 кВт. Повышение напряжения обеспечивают преобразователи, устанавливающиеся сразу после генератора. Распределительные устройства предназначены для подключения потребителей и отключения при возникновении аварийных ситуаций.
Тепловые станции обладают общим серьезным недостатком — выброс дыма и твердых частиц. Это оказывает чрезвычайно негативное воздействие на окружающую среду в радиусе десятков километров. Для снижения уровня выбросов устанавливают специальные системы и фильтры. Они задерживают практически 90% твердых частиц. Но для улавливания дыма и микрочастиц они не пригодны. Молекулярную серу удаляют с помощью систем сероочистки (десульфуризации) известняком или известью. Применятся также способ каталитического восстановления окиси азота аммиаком. Дым выходит через трубы, которые могут достигать в высоту ста метров и выше.
Станции, работающие на природном газе, лишены этих недостатков практически полностью.
ЧГРЭС экономичная во всем. Бережное отношение к воде, как природному источнику, обосновало потребность в использовании, в том числе, дождевой воды. Она отстаивается в крупных подземных резервуарах. После этого вода проходит несколько этапов очистки и попадает в технологический оборот. Перед возвратом в реку Миасс, откуда и берется основной объем воды для технологических нужд станции, вода фильтруется в четыре этапа. Это позволяет исключить негативное экологическое влияние на водоем и возвращать в реку даже более чистую относительно той, которая попала сюда из внешней среды. Для экономии природной воды используется замкнутый цикл водоподготовки.
Обо всём оборудовании станции и его работе вы узнаете из нашей экскурсии.
Дни экскурсий: пн, вт, ср, чт, пт.
Продолжительность экскурсии: 1 час.
