Elektrownia termoelektryczna: części, właściwości i działanie
Zakład termoelektryczny, znany również jako elektrownia termoelektryczna, to system stworzony do generowania energii elektrycznej poprzez uwalnianie ciepła poprzez spalanie paliw kopalnych.
Mechanizm wykorzystywany obecnie do wytwarzania energii elektrycznej z paliw kopalnych składa się zasadniczo z trzech faz: spalania spalania, napędu turbiny i napędu generatora elektrycznego.
1) Spalanie paliwa ==> Przekształcenie energii chemicznej w energię cieplną.
2) Aktywacja turbin przez generator elektryczny podlegający turbinie ==> Transformacja w energię elektryczną.
3) Napęd generatora elektrycznego podlegającego turbinie ==> Transformacja w energię elektryczną.
Paliwa kopalne to te, które powstały miliony lat temu z powodu degradacji odpadów organicznych we wczesnych latach. Niektóre przykłady paliw kopalnych to ropa naftowa (w tym jej pochodne), węgiel i gaz ziemny.
Dzięki tej metodzie ogromna większość konwencjonalnych elektrowni termoelektrycznych działa na całym świecie.
Części
Zakład termoelektryczny ma bardzo specyficzną infrastrukturę i charakterystykę, aby spełnić cel generowania energii elektrycznej w najbardziej efektywny sposób i przy jak najmniejszym oddziaływaniu na środowisko.
Części elektrowni termoelektrycznej
Zakład termoelektryczny składa się ze złożonej infrastruktury obejmującej systemy magazynowania paliwa, kotły, mechanizmy chłodzenia, turbiny, generatory i elektryczne systemy przesyłowe.
Następnie najważniejsze części elektrowni termoelektrycznej:
1) Zbiornik paliwa kopalnego
Jest to zbiornik paliwa kondycjonowanego zgodnie ze środkami bezpieczeństwa, zdrowia i ochrony środowiska odpowiadającymi ustawodawstwu każdego kraju. Depozyt ten nie może wiązać się z ryzykiem dla pracowników zakładu.
2) Caldera
Kocioł jest mechanizmem wytwarzania ciepła poprzez przekształcanie energii chemicznej uwalnianej podczas spalania paliwa w energię cieplną.
W tej części przeprowadzany jest proces spalania paliwa, w tym celu kocioł musi być wykonany z materiałów odpornych na wysokie temperatury i ciśnienia.
3) Generator pary
Kocioł jest otoczony rurami obiegu wody wokół niego, jest to system wytwarzania pary.
Woda, która przepływa przez ten system, jest ogrzewana z powodu transferu ciepła ze spalania paliwa i szybko odparowuje. Wytworzona para jest przegrzana i uwalniana pod wysokim ciśnieniem.
4) Turbina
Wynik poprzedniego procesu, to znaczy para wodna wytwarzana w wyniku spalania paliwa, napędza układ turbiny, który przekształca energię kinetyczną pary w ruch obrotowy.
System może składać się z kilku turbin, każda o określonej konstrukcji i funkcji, w zależności od poziomu ciśnienia pary, które otrzymują.
5) Generator elektryczny
Akumulator turbiny jest podłączony do generatora elektrycznego przez wspólną oś. Dzięki zasadzie indukcji elektromagnetycznej ruch wału powoduje ruch wirnika generatora.
Ten ruch z kolei indukuje napięcie elektryczne w stojanie generatora, za pomocą którego energia mechaniczna pochodząca z turbin jest przekształcana w energię elektryczną.
6) Kondensator
Aby zagwarantować wydajność procesu, para wodna napędzająca turbiny jest chłodzona i rozprowadzana w zależności od tego, czy można ją ponownie wykorzystać, czy nie.
Kondensator chłodzi parę wodną za pomocą obwodu zimnej wody, która może pochodzić z ciała pobliskiej wody lub może być ponownie wykorzystany z niektórych wewnętrznych faz procesu wytwarzania termoelektrycznego.
7) Wieża chłodnicza
Para jest przenoszona do wieży chłodniczej w celu odprowadzenia wspomnianej pary na zewnątrz, przez przejście przez bardzo cienką metalową siatkę.
Z tego procesu uzyskuje się dwa wyjścia: jedną z nich jest para wodna, która przechodzi bezpośrednio do atmosfery, a zatem jest usuwana z systemu. Drugim wyjściem jest para zimnej wody, która powraca do generatora pary, aby mogła być ponownie użyta na początku cyklu.
W każdym przypadku utrata pary wodnej, która jest wydalana do środowiska, musi zostać zastąpiona przez wprowadzenie świeżej wody do systemu.
8) Podstacja
Wytworzona energia elektryczna musi być przesłana do połączonego systemu. Aby to zrobić, energia elektryczna jest transportowana z wyjścia generatora do podstacji.
Tam poziomy napięcia (napięcia) są podwyższane w celu zmniejszenia strat energii spowodowanych cyrkulacją wysokich prądów w przewodach, w zasadzie przez ich przegrzanie.
Z podstacji energia jest transportowana do linii przesyłowych, gdzie jest włączana do systemu elektrycznego w celu zużycia.
9) Kominek
W kominie gazy i inne odpady ze spalania paliwa są wydalane na zewnątrz. Jednak przedtem opary powstałe w wyniku tego procesu są oczyszczane.
Funkcje
Najbardziej wyróżniające się cechy zakładów termoelektrycznych są następujące:
- Jest to najbardziej ekonomiczny mechanizm wytwarzania, biorąc pod uwagę prostotę montażu infrastruktury w porównaniu z innymi typami elektrowni.
- Są uważane za nieczyste energie, biorąc pod uwagę emisję dwutlenku węgla i innych zanieczyszczeń do atmosfery.
Środki te bezpośrednio wpływają na emisję kwaśnych deszczów i zwiększają efekt cieplarniany, który narzeka na atmosferę Ziemi.
- Emisje pary i pozostałości termiczne mogą bezpośrednio wpływać na mikroklimat obszaru, w którym się znajdują.
- Odrzucenie gorącej wody po kondensacji może negatywnie wpłynąć na stan zbiorników wodnych sąsiadujących z elektrownią termoelektryczną.
Jak one działają?
Cykl generowania termoelektrycznego rozpoczyna się w kotle, w którym paliwo jest spalane, a generator pary jest aktywowany.
Następnie przegrzana i pod ciśnieniem para napędza turbiny, które są połączone osią z generatorem elektrycznym.
Energia elektryczna jest transportowana przez podstację do stacji przesyłowej, która jest podłączona do linii przesyłowych, co pozwala zaspokoić zapotrzebowanie energetyczne sąsiedniego miasta.
