Электростанции West Burton — это пара электростанций на реке Трент , недалеко от Гейнсборо, Линкольншир , Англия . West Burton A была угольной электростанцией , одной из Hinton Heavies , которая была введена в эксплуатацию в 1966 году и проработала до 2023 года. [2] [4] West Burton B, с другой стороны, является парогазовой электростанцией, введенной в эксплуатацию в 2013 году. [3] West Burton A принадлежит EDF Energy , в то время как West Burton B принадлежит и управляется Totalenergies.
Станция была аккредитована как «Инвестор в людей» с 1995 года и сертифицирована по стандарту ISO 14001 за свою систему управления окружающей средой с 1996 года; электростанция выиграла премию президента RoSPA в 2006, 2007 и 2008 годах. Участок является самым северным из того, что было серией электростанций в долине Трент , находясь в 3,5 милях (5,6 км) ниже по течению от ныне закрытых электростанций Коттама . По состоянию на сентябрь 2022 года это была одна из трех угольных электростанций, оставшихся в Великобритании, и ее требовалось закрыть до 2024 года, [5] [6] [7] при этом первоначально планировалось прекратить генерацию на двух блоках 30 сентября 2022 года. [8]
Из-за нестабильности энергетического рынка, связанной с российским вторжением на Украину в 2022 году , правительство Соединенного Королевства договорилось с владельцами станции EDF Energy , что оставшиеся два генерирующих блока будут доступны для использования в течение 6 месяцев после даты закрытия 30 сентября 2022 года, чтобы обеспечить поставки в зимний период. Станция прекратила генерацию 31 марта 2023 года. [9] [10]
Станция построена на месте заброшенной средневековой деревни Уэст -Бертон . Строительство началось в 1961 году [1] группой Northern Project Group, подразделением CEGB, строительство курировалось инженером-резидентом Дугласом Дербиширом, который недавно завершил строительство близлежащей электростанции High Marnham . В попытке объединить усилия на этапах проектирования и строительства котельная и турбогенераторная установка были воспроизведены на электростанции Fiddlers Ferry, расположенной в Кёрдли , Чешир , на северо-западе Англии .
Инженерами-консультантами проекта выступила компания Merz & McLellan , а главным подрядчиком на площадке выступил Альфред МакАлпайн , а стальные конструкции были спроектированы компанией Cleveland Bridge & Engineering Company .
Станция была первой электростанцией мощностью 2000 МВт, построенной в Соединенном Королевстве , и 27 ноября 1964 года ее посетил тогдашний председатель CEGB Кристофер Хинтон, инициатор новых блоков мощностью 500 МВт. Впоследствии она привлекала посетителей со всего мира, включая Мохаммеда Резу Пехлеви, шаха Ирана , которого Роберт Лейкок, лорд -лейтенант Ноттингемшира, сопровождал по площадке 6 марта 1965 года.
Первый блок West Burton, введенный в эксплуатацию в сентябре 1966 года, был вторым генератором мощностью 500 МВт, который был заказан и введен в полную коммерческую эксплуатацию. [11] [12] Еще три блока были введены в эксплуатацию на этом месте в 1967 году. [13] [14] [6] Станция была официально открыта 25 апреля 1969 года [15] министром энергетики Роем Мейсоном , сэром Стэнли Брауном , тогдашним председателем CEGB , Артуром Хокинсом, директором региона Мидлендс, и Дугласом Паском, директором Northern Project Group. Это была роскошная церемония с большим шатром и присутствующей группой. [16]
Главными архитекторами зданий были Рекс Сэвидж и Джон Гелсторп из Architects' Design Group (ADG) с Бейкер-стрит, Ноттингем . [17] Моделирование гелиодона использовалось для определения визуального и психологического воздействия конструкций, которые будут использоваться на месте из-за их масштаба. Это создало Зону визуального влияния (ZVI) — систему, впервые разработанную CEGB для создания будущих электростанций мощностью 2000 МВт в 1960-х годах. В планировке башен используются линейные и ромбовидные образования. Противоположные пары ромбовидной группы были окрашены в светлый и темный цвета, чтобы избежать тенденции к слиянию форм при просмотре с умеренного расстояния. Смещенная башня линейной группы имеет светло-желтый цвет с интенсивным оттенком, который действует как узловая точка. Это было решено техническим комитетом, архитекторами и Уильямом Холфордом в 1962 году. [18] Однако, спустя 10 лет после строительства башни были неотличимы друг от друга, поскольку желтый оттенок сильно выцвел. [19] Основные цвета здания ограничены черным, белым и желтым. Вспомогательные здания сгруппированы вокруг двух дворов, через которые проходит подъездная дорога. Исполнительным партнером (ADG) был Рекс Сэвидж, а ответственным архитектором был Джон Гелсторп, которому помогал Норман Симпсон. [18] West Burton был удостоен награды от Civic Trust за его «выдающийся вклад в окружающий пейзаж». Civic Trust , объявляя о 82 наградах, которые он получил в 1968 году из более чем 1400 заявок из 94 округов Соединенного Королевства, описал West Burton как «огромное инженерное произведение великолепного стиля, которое, отнюдь не отвлекая от визуального пейзажа, действует как магнит для глаз из многих частей долины Трент».
Первоначально заводом управляла CEGB , а затем после приватизации им управляла National Power , до апреля 1996 года, когда его купила Eastern Group , которая стала TXU Europe . В ноябре 2001 года, когда цена на электроэнергию была низкой, TXU Europe продала станцию London Electricity Group за 366 миллионов фунтов стерлингов. [20] EDF Energy управляла электростанциями West Burton с 2001 года, однако 9 апреля 2021 года компания объявила о продаже электростанции с комбинированным циклом и газовой турбиной мощностью 1332 МВт и батареи мощностью 49 МВт в West Burton B компании EIG Global Energy Partners. [21] Процесс продажи был завершен 31 августа 2021 года. [22]
В 1977 году локомотив класса 56 компании British Rail был официально назван перед блоком управления угольной электростанции как «Электростанция Уэст-Бертон» под номером 56009, позднее перенумерованный в 56201.
До приватизации West Burton была последней электростанцией CEGB , которая была награждена трофеем Кристофера Хинтона в знак признания хорошего ведения хозяйства . На станции был Центр открытий для обучения местных школьников, а также старейшая насыпь гипса FGD в Великобритании, часть эксперимента, проведенного учеными CEGB в 1988 году. Летом 1998 года управляющий станцией Деррек Уэллс был награжден орденом Британской империи за заслуги перед энергетической отраслью. [23]
West Burton был выбран в рамках Переходного национального плана Великобритании, устанавливающего ограничения на выбросы диоксида серы, оксидов азота и твердых частиц на период до конца 2020 года: часть Директивы о промышленных выбросах 2010/75/EU, которая заменила Директиву о крупных установках сжигания 2001/80/EC. Согласно правилам ЕС, West Burton был классифицирован как две электростанции из-за наличия двух дымоходов. [24]
В 1988 году тогдашний председатель CEGB Уолтер Маршалл, барон Маршалл из Горинга, объявил, что на этом месте будет построена угольная электростанция мощностью 2 x 900 МВт, оснащенная системой десульфуризации дымовых газов (FGD), которая будет известна как «West Burton B». План был заброшен непосредственно перед приватизацией. [25]
В марте 2021 года EDF подтвердила, что West Burton A прекратит генерацию 30 сентября 2022 года. [8] Однако в июне 2022 года EDF согласилась отложить закрытие двух блоков на электростанции West Burton A еще на шесть месяцев, перенеся дату закрытия на 31 марта 2023 года. Это было сделано в ответ на просьбу правительства сохранить блоки в рабочем состоянии в течение зимы 2022–2023 годов. [26] Станция закрылась, как и планировалось, 31 марта 2023 года. Вывод станции из эксплуатации происходил в течение последних месяцев 2023 года, а снос начался в январе 2024 года с запланированной датой окончания в 2028 году. [27] Протест против сноса станции выразила группа активистов The Twentieth Century Society , утверждавшая, что значимые части промышленного наследия Великобритании, такие как West Burton A, должны быть сохранены. [28]
После того, как он был впервые включен в список кандидатов в июне 2021 года, [29] [30] 3 октября 2022 года этот участок был объявлен планируемым местом для первой термоядерной электростанции, которая будет построена в рамках программы сферического токамака для производства энергии (STEP). [31]
Рядом с угольной станцией была построена электростанция CCGT мощностью 1270 МВт стоимостью 600 млн фунтов стерлингов , работающая на природном газе . [32] Строительство компанией Kier Group началось в январе 2008 года. Она была построена на земле, изначально выделенной для предполагаемой угольной электростанции West Burton 'B' мощностью 1800 МВт, которая должна была быть построена в 1980-х годах. Приватизация электроэнергетической отрасли в 1990 году отменила эту схему. Электростанция была введена в эксплуатацию в 2013 году и поставляет электроэнергию примерно в 1,5 миллиона домов. Был построен новый газопровод длиной 12 миль (19 км) для соединения с Национальной системой газоснабжения в Грейингеме в Линкольншире. В строительстве было задействовано около 1000 человек. Станция состоит из трех газовых турбин мощностью 430 МВт каждая с парогенератором-утилизатором . [33]
Активисты из группы No Dash For Gas, протестовавшие против строительства газового завода, признали себя виновными в тяжком преступлении в феврале 2013 года. [34] EDF прекратила гражданский иск против них в марте 2013 года. [35] [36]
West Burton C — это запланированная пиковая электростанция OCGT мощностью 299 МВт , которая будет расположена на площадке West Burton. [37] Разрешение на планирование было получено в октябре 2020 года. [38] [39] Земля и права на строительство станции были сохранены за EDF Energy после продажи West Burton B компании EIG в 2021 году. [40] В то время сообщалось, что у EDF Energy «нет непосредственных планов» по строительству станции. [40]
West Burton A обеспечивала электроэнергией около двух миллионов человек и расположена на участке площадью 410 акров (1,7 км 2 ). Уголь для электростанции, как и для Cottam , поступал из шахты Welbeck в Меден-Вейл до ее закрытия в мае 2010 года. Другой основной поставщик угля для станции, Thoresby Colliery , закрылся в 2015 году. [41] Станция подключена к Национальной электросети, как и большинство угольных электростанций аналогичного размера, через трансформатор и подстанцию на 400 кВ. Дымоходы электростанции West Burton имеют высоту 200 метров (660 футов).
Четыре котла имеют отдельные разделенные топки и вспомогательную циркуляцию. Каждый имеет максимальную непрерывную производительность 1565 т /ч (3 450 000 фунтов /ч) и проектную эффективность 90,75%. Построенная компанией International Combustion , конструкция во многих отношениях похожа на конструкцию ныне неиспользуемого котла ICL мощностью 550 МВт в Торп-Марше, который имел две топки с центральными разделительными стенками. В каждом котле имеется шесть ступеней перегрева и три ступени промежуточного перегрева, причем ступени перегрева и промежуточного перегрева смешаны. В результате опыта эксплуатации котлов такого размера в Торп-Марше было обнаружено, что в котле наблюдаются более высокие температуры перегрева и большие перепады давления, чем проектные показатели. Для секций перегрева пришлось использовать новые материалы, и в результате перепроектировать пути труб.
Котлы имеют высоту 53,65 м (176,0 футов), а пролет главных подвесных балок составляет 27,43 м (90,0 футов). Общее тепловое расширение вниз составляет около 228–305 мм (9,0–12,0 дюймов). Выход пароперегревателя составляет 569 °C при давлении 2400 фунтов на квадратный дюйм (165,5 бар ). Температура на входе и выходе пароперегревателя составляет 364 и 569 °C, давление на входе — 592 фунта на квадратный дюйм (40,82 бар), расход пара — 1243 т/ч (2 740 000 фунтов/ч). Один паровой барабан весит 162,6 тонны (160 тонн).
Печь тангенциально топится восемью горелочными коробками, каждая с шестью горелками, вместе с масляными горелками в каждой коробке для розжига. Регулирование температуры пара осуществляется с помощью наклонных горелок с электрическим приводом и распылительных пароохладителей с электрогидравлическим приводом, что обеспечивает диапазон регулирования от 70 до 100% от максимальной непрерывной мощности. Для каждого из контуров пароперегревателя и промежуточного пароперегревателя имеется четыре пароохладителя. Экономайзеры имеют поверхность нагрева 44 970 м 2 (484 100 кв. футов).
На каждый котел приходится два принудительных и два вытяжных вентилятора Davidson. Вентиляторы FD приводятся в действие двигателями постоянной скорости мощностью 1300 л.с. при 596 об/мин и рассчитаны на производительность 11 380 м 3 /мин (402 000 (куб. фут)/мин).
Экономия в общем размере здания котельной, длина которого составляет 259,69 м (852,0 фута), ширина — 44,2 м (145 футов), а высота — 60,05 м (197,0 футов), была достигнута за счет размещения мельниц пылевидного топлива в два ряда между соседними котлами, а не в линию по длине котельной, как обычно. Это означало, что для каждой линии мельниц необходимо было установить угольные конвейеры под прямым углом к магистральному конвейеру, но стоимость их была более чем компенсирована экономией капитала на здании. На каждый котел приходится шесть валковых мельниц, каждая из которых приводится в действие напрямую соединенным двигателем мощностью 635 л. с. при 985 об./мин. Уголь подается на мельницы цепными питателями Lopulco с индукционными регуляторами скорости.
В 2007 году на всех четырех блоках станции были установлены горелки с раздельным верхним огнем (SOFA) для соответствия законодательству Европейского Союза по выбросам оксидов азота . Горелки были установлены компанией GE Energy .
Одновальные машины мощностью 500 МВт, произведенные English Electric , расположены продольно вдоль турбинного зала, длина которого составляет 259,08 м (850,0 футов), ширина — 39,624 м (130,00 футов), высота — 26,060 м (85,50 футов). Общая длина каждой машины составляет 49,53 м (162,5 фута). Генераторы рассчитаны на мощность 500 МВт, 22 кВ при коэффициенте мощности 0,85. Условия пара на запорном клапане турбины высокого давления составляют 2300 фунтов на кв. дюйм (158,6 бар) при температуре 566 °C с одной ступенью промежуточного нагрева для цилиндра среднего давления 565 фунтов на кв. дюйм (38,96 бар) при температуре 566 °C. Проектное потребление пара турбиной составляет 6,3932 фунта на киловатт-час (2,9 кг/кВт·ч), включая промежуточный перегрев, подогрев сырья и привод питательного насоса котла, а общая тепловая мощность составляет 7543 британских тепловых единиц на киловатт-час (2,2 кВт·ч/кВт·ч), КПД — около 45,5%.
Для турбогенераторов была принята новая схема крепления. Цилиндры низкого давления поддерживаются двумя стальными балками длиной около 22,1 метра (72,5 фута), которые соединяют бетонные блоки на концах пара высокого давления и генератора агрегатов. Изготовленная конструкция конденсатора была приварена непосредственно к нижней стороне рамы низкого давления с использованием технологии сварки с предварительным нагревом. Это обеспечивает компактное расположение конденсатора и основного агрегата и является основным фактором в уменьшении размера, связанного с выходной мощностью машин, что является яркой особенностью турбинного зала. Рама низкого давления поддерживается по углам, каждая из опор принимает вес около 203,2 тонны (200 тонн). Общий вес рамы и конструкции конденсатора составляет около 2235 тонн (2200 тонн), из которых 1422 тонны (1400 тонн) поддерживаются на дне конденсатора монтажными пружинами.
Конденсаторы были изготовлены на месте компанией English Electric из подузлов и приварены к мостовым балкам, поддерживающим цилиндр LP. В каждом конденсаторе имеется более 40 000 алюминиевых/латунных трубок длиной 9,144 м (30,00 футов) и диаметром 25,4 мм (1,00 дюйм), что дает эффективную площадь поверхности 27 870 м 2 (300 000 кв. футов), что эквивалентно 3,9 футбольным полям. Работа осуществляется при давлении 1,3 дюйма ртутного столба с расходом 1023 м 3 /мин (225 000 галлонов охлаждающей воды при температуре 15,5 °C. Пар подается в конденсатор со скоростью более 963,9 т/ч (2 125 000 фунтов/ч). Поскольку необходимо избегать загрязнения конденсата охлаждающей водой, была принята конструкция с двойной трубной пластиной, в которой трубки конденсатора расширены в дополнительную трубную пластину в дополнение к той, которая образует сторону водяной камеры. Узкое пространство между пластинами заполнено деминерализованной водой, подаваемой из напорного бака с высоты 48,768 м (160,00 футов). Это обеспечивает давление, значительно превышающее 20 фунтов на кв. дюйм, создаваемое в системе охлаждающей воды, так что любые утечки на концевых пластинах труб будут подаваться из напорного бака.
Мостовой конденсатор — это одноповерхностный агрегат, принимающий и конденсирующий пар, выбрасываемый из шести выхлопов трех двухпоточных цилиндров низкого давления, в сочетании с верхней рамой, поддерживающей и содержащей сами цилиндры. Интегрированная конструкция, весящая около 2280 тонн в рабочем состоянии, охватывает два бетонных фундаментных блока, поддерживающих цилиндры высокого и среднего давления и генератор, отсюда и название мостовой конденсатор. Около двух третей веса передается на подвальный этаж через матрас из пружин. Циркулирующая вода, используемая в качестве охлаждающей среды, проходит через 40 740 труб, расположенных в шести группах, каждая из двух пучков труб, причем каждая группа лежит непосредственно под выхлопом турбины.
Одновальная пятицилиндровая импульсно-реактивная турбина имеет двойную схему потока для цилиндров IP, а также для цилиндров LP. На цилиндрах HP, IP и LP имеются двойные корпуса, а последние ступени LP оснащены лопатками размером 914,4 мм (36,00 дюймов).
Запорные клапаны и регулирующие клапаны расположены на входе в фильтры высокого давления и турбину среднего давления. На контурах горячего и холодного подогрева турбины имеется четыре главных паровых трубы диаметром 228,6 мм (9,00 дюймов) и четыре трубы диаметром 431,8 мм (17,00 дюймов). Ввиду размера и увеличенного объема трубопроводов по сравнению с более ранними конструкциями особое внимание было уделено монтажу клапанных коробок как можно ближе к машине, чтобы снизить эффект накопленной энергии превышения скорости. Для клапанов высокого давления это делается без фактического монтажа клапанов на цилиндре, что позволяет избежать усложнения корпуса высокого давления.
Поскольку соединенные валы «висят» на кривой, которая может быть на 12,7 мм ( 1 ⁄ 2 дюйма) ниже в центре, чем на концах, весь генератор должен быть отрегулирован так, чтобы его внешний конец был немного выше конца, прилегающего к турбине, так, чтобы поверхности соединения турбины и генератора были параллельны и периферийно верны, прежде чем они будут скреплены болтами. Эта регулировка достигается с точностью на поверхности соединения 0,0127 мм (0,00050 дюйма).
Каждый из четырех генераторов рассчитан на выходную мощность 500 МВт при коэффициенте мощности 0,85 с напряжением на клеммах 22 кВ. Водород под давлением 60 фунтов на квадратный дюйм используется для охлаждения сердечника статора и проводников ротора, причем газ находится в непосредственном контакте с проводниками ротора, а вода используется для охлаждения проводников статора. Водородные охладители расположены продольно в верхней части рамы статора, а водород циркулирует с помощью осевого нагнетателя потока, установленного на турбинном конце вала ротора. Статор имеет двухкомпонентную конструкцию, сердечник и обмотки собираются во внутреннем каркасе скелета, ввинчиваемого во внешний каркас статора на месте. Вес самой тяжелой части, внутреннего статора, составляет 194 тонны.
Обмотка статора генератора охлаждается водой при 2,155 м 3 /мин (474 гал/мин), а сердечник статора и обмотка ротора охлаждаются водородом при 60 фунтах на кв. дюйм, циркулирующим с помощью нагнетателя на валу. Для уменьшения веса при транспортировке каждый статор состоит из внешнего газонепроницаемого корпуса, в котором размещены водородные охладители и концевые кронштейны, поддерживающие подшипники ротора, и внутреннего статора, включающего магнитный сердечник и обмотки.
Сердечник статора изготовлен из пластин холоднокатаной ориентированной по зерну листовой стали толщиной 0,013 дюйма (0,033 см), изолированных друг от друга инсулином. Количество сегментов на окружность расположено таким образом, чтобы максимальный практический процент потока сердечника был в направлении ориентированного зерна. Кольца пластин встроены в каркасную раму, которая гибко поддерживается внутри основной рамы статора для предотвращения передачи двухчастотных вибраций на фундаменты. Осевые газовые проходы предусмотрены внутри сердечника с помощью отверстий, пробитых в пластинах, которые выстраиваются в линию по всей его длине. Концы сердечника разделены в осевом направлении распорками на ряд радиальных каналов. Эти каналы образуют входные и выходные газовые проходы для осевых газовых проходов. Отдельные радиальные каналы питают крайние концы сердечника холодным газом для удовлетворения повышенного нагрева, испытываемого на концах сердечника во время работы с ведущим коэффициентом мощности. Каждая сторона катушки обмотки статора состоит из прямоугольных медных трубок, каждая трубка изолирована пропитанной смолой стеклянной оплеткой, а трубки транспонированы в пределах длины катушки методом Робеля для минимизации паразитных потерь меди. Входные и выходные коллекторы расположены на противоположных концах обмоток, и все стороны катушки питаются от них параллельно. Водяные соединения между коллекторами и сторонами катушки выполнены с помощью гибких шлангов из изоляционного материала. Электрические соединения между сторонами катушки состоят из гибких медных полос, прикрученных болтами и припаянных к контактным блокам, которые припаяны к трубкам проводника вблизи конца каждой стороны катушки. Кольца, используемые для соединения фазовых групп с клеммами, также охлаждаются водой, поток через них параллелен потоку через стороны катушки.
Прямое водородное охлаждение используется в клеммах статора. Ковка ротора выполнена из никель-хром-молибден-ванадиевой стали с минимальным пределом текучести 33,2 тонны/дюйм2. Конец вала, который соединяется с турбиной, подвергается дифференцированной закалке для придания дополнительной прочности, чтобы выдерживать серьезные нагрузки, которые могут быть приложены в условиях неисправности к генератору. Первые три критические скорости расположены ниже рабочей скорости. Проводники ротора с водородным охлаждением выполнены из серебряной твердотянутой медной трубки. Две параллельные трубки образуют один проводник, и на каждый паз приходится шесть проводников, за исключением пазов, прилегающих к центрам полюсов, в которых их пять. Генератор вентилируется холодным газом, подаваемым в ряд радиальных каналов на конце контактного кольца сердечника, которые сообщаются с осевыми вентиляционными отверстиями в сердечнике и зубьях статора. После прохождения через осевые отверстия газ выпускается в «воздушный» зазор через дополнительные радиальные каналы на конце сердечника со стороны турбины. Газ, выходящий из сердечника, проходит по «воздушному» зазору вместе с горячим газом, выходящим из выпускных отверстий в корпусе ротора, в область между лобовыми обмотками и перегородкой на конце токосъёмника, а оттуда через половину каждого осевого охладителя на входе нагнетателя. После выхода из нагнетателя газ проходит через другие половины охладителей и поступает в различные входные области сердечника статора и ротора. Газ подается на турбинный конец ротора через осевые отверстия, выполненные в ступице ротора нагнетателя, из кольцевого пространства, образованного между концевым кронштейном и выходным диффузором нагнетателя. Трубы большого диаметра, проходящие продольно через раму статора, соединяют это кольцевое пространство с крайней концевой секцией на конце токосъёмника, из которой питается конец токосъёмника ротора. Трехступенчатый осевой нагнетатель, установленный на валу генератора, состоит из установленной на валу втулки, на которой установлен лопастной диск ротора, лопастной кожух статора, диффузор и входной обтекатель.
Корпус статора и диффузор жестко поддерживаются кронштейном подшипника на конце турбины. Низкопроводящая деминерализованная вода циркулирует через обмотки статора с помощью насоса и проходит через охладители и фильтр перед поступлением во впускной коллектор обмотки. После прохождения через обмотку вода возвращается в насос через дегазационный бак. По сути, это внезапное расширение трубы, которое приводит к снижению скорости воды и, таким образом, позволяет собрать любые пузырьки газа в небольшой камере, оснащенной поплавковым сигнальным выключателем. Напорный бак, который содержит достаточно воды для полного заполнения системы, подключен к впускному трубопроводу обмотки. Для обработки воды предусмотрена небольшая деминерализационная установка, если проводимость подачи подпиточной воды окажется слишком высокой.
Главный возбудитель представляет собой 3-фазную машину с частотой вращения 3000 об/мин, напрямую соединенную с валом главного генератора. Охлаждение осуществляется замкнутым контуром вентиляции воздуха с установленными на панье охладителями, снабжаемыми охлаждающей водой из системы конденсата. Выход возбудителя выпрямляется 3-фазной мостовой группой кремниевых диодов, которые охлаждаются естественным воздухом и размещены в банке из девяти отсеков, расположенных на платформе, консольно закрепленной со стороны фундаментного блока. Рядом с выпрямителями установлен главный автоматический выключатель подавления поля, который включает в себя разрядное сопротивление и вспомогательный выключатель для замыкания разрядной цепи. Высокочастотный генератор с постоянным магнитом, напрямую соединенный с валом возбудителя, действует как пилотный возбудитель и подает поле возбудителя через магнитный усилитель силового каскада, который может регулироваться либо ручным управлением, либо автоматическим регулятором напряжения. АРН представляет собой непрерывно действующий регулятор, включающий такие функции, как ограничение реактивной мощности, автоматическое отслеживание ручного управления и защита от чрезмерного намагничивания или чрезмерного возбуждения главного генератора.
Имеется три ступени подогрева сырья высокого давления с шестью кожухами нагревателей, расположенными в параллельных парах, деаэратором и тремя подогревателями низкого давления. Пар отбирается из выхлопа высокого давления главной турбины для привода турбины главного питательного насоса котла, которая выбрасывает пар в систему подогрева сырья для повышения общей эффективности цикла.
Турбина главного питательного насоса представляет собой одноцилиндровую импульсную машину мощностью 15 150 л. с. с параметрами пара на выходе из высокого давления 610 фунтов на кв. дюйм (42,06 бар) при температуре 366 °C. Ротор имеет одиннадцать ступеней, а пар выпускается в деаэратор при давлении 52 фунта на кв. дюйм (3,585 бар) при температуре 144 °C. Насос представляет собой шестиступенчатый центробежный агрегат производительностью 1588 т/ч (3 500 000 фунтов/ч). Также предусмотрены два 50-процентных пусковых и резервных питательных насоса с электроприводом.
Восемь градирен, построенных Davenport Engineering Ltd. из Брэдфорда , имеют производительность 30 690 000 л/ч (6 750 000 галлонов/ч) и нормальный диапазон охлаждения 8,5 °C (47,3 °F). Башни имеют высоту 106,7 м (350 футов) с внутренними диаметрами на уровне подоконника 86,56 м (284,0 фута) и наверху 49,99 и 46,33 м (164,0 и 152,0 фута) в горловине. Градирня C1 была оснащена железобетонными кольцами растяжения в 2000 году для обеспечения дополнительной устойчивости структурной оболочки. [42]
Охлаждающая вода циркулирует с помощью горизонтальных центробежных насосов охлаждающей воды с нижним всасыванием Allen Gwynnes, по четыре в каждой из двух насосных станций. Каждый насос имеет производительность 545 500 л/мин (120 000 галлонов/мин) с чистым генерируемым напором 23,16 м (76,0 футов). Подпиточная вода из реки Трент перекачивается четырьмя вертикальными центробежными насосами производительностью 45 460 л/мин (10 000 галлонов/мин).
Уголь поставляется через северные и южные развязки с прилегающей железнодорожной линии Манчестер и Клитхорпс. [43] Уголь, прибывающий на станцию, выгружается из постоянно сцепленных хопперов грузоподъемностью 29,03 тонны (32 тонны), днища которых открываются автоматическим путевым механизмом, пока поезд движется со скоростью 0,8 км/ч (0,50 миль/ч). Четыре платформенных весовых платформы W & T Avery Ltd. , по две на каждом из двух рельсовых путей, с использованием электронных весовых головок регистрируют вес загруженных и пустых угольных вагонов и суммируют общее количество доставленного угля. Угольный склад на участке имеет максимальную вместимость 1 814 000 тонн (2 миллиона тонн) на глубине 9,14 м (30,0 футов), он используется для хранения всех излишков угля и для накопления запасов. Также есть два подъездных пути для летучей золы (E и F) и два подъездных пути для нефти (K и L). [43]
Электростанция West Burton использовалась в качестве испытательного полигона для системы карусельных поездов [44] в 1965 году, которая будет введена на всех электростанциях мощностью 500 МВт и выше. [45] В начале существования станций в 1970-х годах и в соответствии с соглашением о карусельных поездах с British Rail и Национальным угольным советом поставки по выходным не осуществлялись. Угольный склад рассчитан на более чем трехмесячную работу станции. При выгрузке из железнодорожных вагонов уголь падает в бункеры непосредственно под путями, где он равномерно вычерпывается по всей длине бункеров дистанционно управляемыми лопастными питателями. Они укладывают уголь на два сдвоенных ленточных конвейера с глубокими желобами шириной 1371,6 мм (54,00 дюйма), каждый производительностью 1361 т/ч (1500 тонн в час) при 137,16 м/мин (450 футов/мин). Ленточные конвейеры подают уголь через сортировочно-дробильную установку, где он также проходит через магнитные сепараторы, в перегрузочную башню.
Из этой башни уголь может быть передан на склад через стреловой штабелер или напрямую в котельную. В конвейерной системе установлено семь ленточных весов, чтобы можно было проверять количество угля, переданного на склад, возвращенного со склада и, наконец, переданного в бункеры котельной. Четыре бункера котла емкостью 2722 тонны (3000 тонн) будут содержать достаточно угля для работы в течение ночи без забора из угольного склада. Нормальный максимальный расход каждого котла составляет приблизительно 181,4 т/ч (200 тонн в час).
На станции установлены четыре генератора переменного тока с газовыми турбинами мощностью 17,5 МВт. Они подают электроэнергию на вспомогательные устройства в случае, если частота сети выходит за пределы, приемлемые для станции. Низкочастотное реле, которое можно предварительно настроить на 49–50 циклов в секунду, инициирует пусковую операцию на газовых турбинах; обычно настройка составляет 49,5 циклов в секунду. Нагрузка автоматически принимается газовыми турбинами, а вспомогательная установка изолируется от сети, при условии, что частота системы к тому времени упадет примерно до 48 циклов в секунду. Газотурбинные генераторы также могут использоваться для увеличения мощности станции при пиковой нагрузке через трансформаторы блоков.
Если станция полностью изолируется от энергосистемы, газовые турбины используются для перезапуска любых основных блоков, которые были остановлены. Этот процесс известен как черный пуск и проверяется ежегодно. Каждый газотурбинный блок состоит из турбины расширения типа English Electric EA 3000 об/мин, использующей два двигателя Rolls-Royce Avon типа RA29 Stage 6A (1533–51) в качестве газогенераторов, и напрямую соединен с генератором переменного тока. Генераторы переменного тока, произведенные English Electric, имеют номинальные характеристики 11 кВ, 21,9 МВА, коэффициент мощности с запаздыванием 0,8 и диапазон частот от 40 до 51 цикла в секунду. Две из четырех газовых турбин были позже выведены из эксплуатации в 1990-х годах.
Подстанция 400 кВ соединяет четыре генераторных контура, шесть фидеров, два межшинных трансформатора и включает два шиносоединительных выключателя и одну секцию главной сборной шины. Контуры расположены вплотную друг к другу и расположены так, что соединения генератора и межшинного трансформатора находятся на стороне электростанции, а линейные входы — на противоположной стороне подстанции. Текущие линейные входы — Bicker Fen-Walpole, Bicker Fen-Spalding North, Keadby 2, High Marnham, Cottam и Keadby 1.
В январе 1962 года появились первые планы по одной из первых линий 400 кВ от предполагаемой электростанции до Уолтем-Кросс на северо-востоке Лондона. Линия должна была пересечь реку Трент в Мартоне, пройти в пяти милях к западу от Линкольна, около Доддингтона и Навенби, пройти к северу от Слифорда, около Раскингтона и Хекингтона, и далее через Холбич. [46] Каждая линия могла бы передавать 3000 МВт мощности или 4 миллиона лошадиных сил. [47] Пилоны должны были быть высотой 158 футов и на расстоянии 1200 футов друг от друга. [48] Линия с пилонами обошлась бы в 47 000 фунтов стерлингов за милю. Если бы она была подземной, то стоила бы 1 140 000 фунтов стерлингов за милю и требовала бы траншеи шириной 34 фута. [49] Подстанция должна была быть в Беруэлле, Кембриджшир . Возможная подстанция была запланирована для Грейт-Уилбрахама в Кембриджшире. [50] BICC получила заказ на линию в мае 1962 года с еще одной линией 400 кВ от Дангенесса до Лидда и Болнекса. Линия с 168-футовыми опорами достигла Оборна к июлю 1963 года. Сначала линия должна была работать на 275 кВ, теперь стоимостью 54 000 фунтов стерлингов за милю в 1963 году. [51] Фундаменты строились в районе Холбича в августе 1963 года. [52] [53] К февралю 1964 года опоры достигли Раскингтона. [54] К июлю 1964 года опоры строились около Бикера и Госбертона. [55] [56] К сентябрю 1964 года строительство опор достигло Бервелла и Боттишема. Подстанция Беруэлл должна была быть построена к 1966 году. На всем протяжении маршрута никто не хотел опор, а Кестевен и советы в Кембриджшире оказали огромное сопротивление. 63 мили до Уолпола, Норфолк, были введены в эксплуатацию в феврале 1965 года с 289 стальными опорами общим весом 7900 тонн. Это была самая длинная линия 400 кВ в Великобритании. Она была включена 22 декабря 1964 года. [57] . К началу 1967 года линия достигла Уолтем-Кросс через Стокинг-Пелхэм в Хартфордшире. [58]
Проект прототипа внутреннего распределительного устройства 400 кВ был разработан в тесном сотрудничестве между инженерами-электриками и инженерами-строителями до того, как стали известны все детали установки и оборудования. Структурные рамы находятся на расстоянии 21,3 м (70 футов) от центра, каждая рама состоит из пяти непрерывных порталов, каждый шириной 23,3 м (76 футов 5 дюймов) с консолью 7,9 м (26 футов) на каждом конце. Внутренние порталы принимают шины, а два внешних портала — выключатели. Консоль дает место для проходных вводов и изоляторов.
В здании Switch House имеется девять структурных пролетов по 21,3 м (70 футов) в длину, что делает здание размером 195 м × 132,5 м (640 футов × 435 футов). Площадь участка составляет приблизительно 5,26 гектара (13,0 акров), из которых здание Switch House занимает 2,42 гектара (6,0 акров). Общий вес стальных конструкций составляет около 2540 тонн (2500 тонн).
Основные и продольные балки были спроектированы как сварные решетчатые стальные элементы достаточной глубины для включения проходов доступа. Помимо передачи нагрузки крыши на колонны, эти балки также имеют V-образные изоляторы деформации, прикрепленные к ним. Боковая рама здания, а также несущая облицовку стен, также поддерживает стеновые втулки и обеспечивает крепление для соединений фильтров между зданием турбины и зданием стрелочного перевода. Здание стрелочного перевода было спроектировано таким образом, чтобы вписаться в архитектурную обработку электростанции в целом. Поэтому пластиковое покрытие алюминиевой облицовки окрашено в черный цвет на северной и южной сторонах здания и в золотой цвет на восточной и западной. Линия крыши здания стрелочного перевода спроектирована так, чтобы сочетаться с эффектом «зубьев пилы» на крыше здания турбины. Строительные работы начались в очень холодную зиму 1962/63 года. Холодная погода была использована в своих интересах, поскольку глинистая подпочва, которая обычно неуправляема во влажном состоянии, замерзла насквозь. В этот период земляные работы на дренажных ответвлениях продолжались непрерывно. Затем по всему участку была нанесена влажная смесь. Целью влажной смеси было нанесение прочного слоя для продолжения строительства даже при влажной глинистой подпочве. Движение транспорта также имело тенденцию уплотнять влажную смесь, тем самым улучшая ее как основу для окончательного верхнего слоя битумного щебня.
Монтаж стальных конструкций начался в июне 1963 года. Монтаж производился с помощью двух дерриков, которые двигались по рельсам, простирающимся по всей длине стрелочного перевода. Как только подрядчик по стальным конструкциям выехал из первых отсеков, строительный подрядчик начал работу по возведению сборных бетонных конструкций, формированию траншей и уборке поверхности. Доступ в стрелочный перевод был облегчен благодаря решению проложить каналы диаметром 228 мм (9 дюймов), чтобы проложить многие кабели под поверхностью, тем самым исключив многочисленные траншеи.
Сборные бетонные конструкции оказались сравнительно простыми в возведении с очень жесткими допусками. На конструкциях изоляторов различные бетонные элементы скреплены болтами из высокопрочной стали с заранее определенным крутящим моментом. Весь монолитный бетон из этих конструкций исключен. Конструкции выключателей были отлиты на месте. Контракт был начат 21 января 1963 года и был в основном завершен к 30 ноября 1964 года. Доступ был предоставлен подрядчикам по электромонтажным работам в апреле 1964 года.
Помимо соединения системы суперсети, подстанция West Burton 400 кВ также питает местную сеть 132 кВ. Это соединение осуществляется через два автотрансформатора 240 МВА, 400/132 кВ производства Associated Electrical Industries . Обмотки состоят из третичной обмотки, общей, ответвительной и последовательной обмотки. Они расположены таким образом, что спиральная однослойная третичная обмотка находится ближе всего к сердечнику, затем следует непрерывная дисковая общая обмотка, за которой следуют чередующиеся полноразмерная спиральная ответвительная обмотка и многослойная последовательная обмотка и линейный экран. Для минимизации потерь на вихревые токи и уменьшения требуемого пространства для обмоток использовался непрерывно транспонированный проводник.
На стороне 132 кВ каждого трансформатора предусмотрены быстродействующие резисторные переключатели ответвлений, что обеспечивает диапазон ответвлений от плюс 15% до минус 5%. Обмотка ответвления имеет 7 ответвлений, которые в сочетании с переключателем понижения/повышения обеспечивают четырнадцать ступеней. Неподвижные контакты каждого из двух поворотных селекторов ответвлений, связанных с каждой фазой, подключены к половине ответвлений от обмоток, в то время как подвижные контакты подключены к переключателям дивертера. Узел переключателя дивертера вместе с переходными резисторами и рабочим механизмом установлен на верхней части проходного изолятора 132 кВ, который является неотъемлемой частью переключателя ответвлений.
Монтаж трансформатора производился внутри полупрозрачного пластикового купола, надуваемого небольшим нагнетателем. Это позволило продолжить работу независимо от погоды и, таким образом, сократить время, обычно необходимое для монтажа больших трансформаторов на открытом воздухе. Работая днем и ночью внутри пластикового купола, время монтажа на месте было сокращено с предполагаемых 8 недель до 3 недель. Полностью собранный трансформатор имеет длину 14,94 м (49,0 футов), ширину 10,06 м (33,0 фута) и весит 325,1 тонны (320 тонн), состоя из 154,4 тонны (152 тонны) стали, 30,48 тонны (30 тонн) меди и 19,3 тонны (19 тонн) изоляции и 98 420 литров (26 000 галлонов) масла. Текущие линии ввода для распределительного устройства 132 кВ: North Greetwell – Lincoln 1, Retford – Worksop – Checkerhouse 2, North Greetwell – Lincoln 2 и Retford – Worksop – Checkerhouse 1.
В 1996 году первый блок был оснащен усовершенствованной системой управления заводом (APMS), системой, разработанной RWE npower и Thales и внедренной Capula. Все остальные блоки последовали за ней в последующие годы. База данных APMS содержит около 16 000 точек. Операционный персонал взаимодействует с системой через четыре основных экрана рабочей станции, дополненных еще шестью обзорными экранами.
В июне 2000 года на станции начались работы по установке оборудования для десульфурации дымовых газов (FGD). FLS Miljo установила системы влажного известняка Mitsubishi Heavy Industries , в то время как Arup Energy и Mowlem заключили партнерство по проектированию и строительству для выполнения строительных работ и строительства инфраструктуры. Работа была завершена в октябре 2003 года, а ее общая стоимость составила 100 миллионов фунтов стерлингов. В рамках новой модернизации FGD были построены две новые трубы высотой 200 м (660 футов) в 194 м (636 футов) к северу от существующих труб, номер 1 и 2. В январе 2003 года, когда новая труба 2 была возведена рядом со старой трубой 2, направление ветра изменилось и он начал дуть с севера, сначала ударяя по новой трубе 2, со скоростью 11,83 м/с (26,47 миль в час). Это создало вихрь и заставило старую дымовую трубу 2 начать колебаться с амплитудой 931 мм (36,7 дюйма) на высоте 182,8 м (600 футов) и углом 600 секунд (0,166 градуса ). Старые дымовые трубы были позже снесены и использованы в качестве застроенной территории для формирования сторожки и парковки у входа на электростанцию. [59]
