Existeixen nombroses formes de produir energia depenent de el tipus de combustible que utilitzem i el lloc o el mètode que s'utilitzi per a això. Les centrals tèrmiques convencionals també són cridades termoelèctriques i empren combustibles fòssils per poder generar energia elèctrica. Moltes persones no saben ben què és una central tèrmica.
Per això, dedicarem aquest article a explicar què és una central tèrmica, quines són les seves característiques i com generen l'energia elèctrica.
Què és una central tèrmica
Les centrals tèrmiques convencionals, també conegudes com termoelèctriques convencionals, utilitzen combustibles fòssils (gas natural, carbó o fuel) per generar electricitat a través d'un cicle de vapor d'aigua tèrmica. El terme «convencional» s'utilitza per distingir-les d'altres centrals tèrmiques, com les centrals de cicle combinat o nuclears. Les centrals tèrmiques tradicionals estan compostes per múltiples elements que poden convertir els combustibles fòssils en electricitat. Els seus principals components són:
- caldera: Espai que converteix l'aigua en vapor mitjançant la combustió de el combustible. En aquest procés, l'energia química es converteix en energia tèrmica.
- serpentines: canonada per la qual circula l'aigua i es converteix en vapor. Entre ells, l'intercanvi de calor es produeix entre el gas de combustió i l'aigua.
- Turbina de vapor: Màquina que recull vapor d'aigua, a causa d'un complex sistema de pressió i temperatura, l'eix que el travessa es mou. Aquest tipus de turbina sol tenir diversos cossos, alta pressió, mitja pressió i baixa pressió per aprofitar a l'màxim el vapor d'aigua.
- Generador: Màquina que recull l'energia mecànica generada a través d'l'eix d'una turbina i la converteix en energia elèctrica mitjançant inducció electromagnètica. La central elèctrica converteix l'energia mecànica de l'eix en corrent altern trifàsica. El generador està connectat a eixos que passen per diferents cossos.
Funcionament d'una central tèrmica
En una central tèrmica tradicional, el combustible es crema en una caldera per produir energia tèrmica per escalfar aigua, que es converteix en vapor a molt alta pressió. Aquest vapor després fa girar una gran turbina, que converteix l'energia tèrmica en energia mecànica, que després es converteix en energia elèctrica en un alternador. L'electricitat passa per un transformador que augmenta la seva voltatge i permet que es transmeti, reduint així les pèrdues per efecte Joule. El vapor que surt de la turbina s'envia a l'condensador, on es converteix en aigua i es torna a la caldera per iniciar un nou cicle de producció de vapor.
Independentment de el combustible que utilitzi, el funcionament d'una central tèrmica tradicional és el mateix. No obstant això, hi ha diferències entre el pretractament de el combustible i el disseny de l'cremador de la caldera.
Per tant, si la central elèctrica funciona amb carbó, el combustible s'ha de triturar prèviament. A la planta petroliera el combustible s'escalfa, mentre que a la planta de gas natural el combustible arriba directament a través de l'gasoducte, de manera que no hi ha necessitat de pre-emmagatzematge. En el cas d'un dispositiu mesclador, s'aplica un tractament corresponent a cada combustible.
impactes ambientals
Les centrals tèrmiques tradicionals afecten el medi ambient de dues formes principals: descàrrega de residus a l'atmosfera i mitjançant transferència de calor. En el primer cas, la crema de combustibles fòssils produirà partícules que eventualment ingressen a l'atmosfera, el que pot danyar el medi ambient terrestre. Per aquesta raó, aquest tipus de plantes tenen xemeneies altes que poden dispersar aquestes partícules i reduir localment el seu impacte negatiu en l'aire. A més, les centrals tèrmiques tradicionals també tenen filtres de partícules, que poden atrapar la majoria d'elles i evitar que siguin a l'exterior.
En el cas de la transferència de calor, les centrals tèrmiques de cicle obert poden provocar l'escalfament de rius i oceans. Afortunadament, aquest efecte es pot resoldre utilitzant un sistema de refrigeració per refredar l'aigua a una temperatura adequada per al medi ambient.
Les centrals tèrmiques produeixen una varietat de contaminants físics i químics molt perillosos, que tenen un impacte negatiu en la salut humana. Els efectes adversos sobre l'organisme humà es manifesten a curt, mitjà i llarg termini, Potenciant i desencadenant els efectes de contaminants preexistents. L'impacte negatiu en la salut humana pot incloure una àmplia gamma de malalties, des de patologies lleus fins a greus i potencialment mortals. Aquests són els principals contaminants:
- Contaminants físics: Els contaminants acústics provocats pel soroll generat per les operacions poden provocar canvis en el cos humà, que són secundaris a la interrupció de l'ritme biològic son-vigília. Els contaminants electromagnètics, és a dir, les radiacions electromagnètiques generades per l'obtenció i distribució de l'electricitat, produeixen principalment canvis en els sistemes nerviós i cardiovascular.
- Contaminants químics: CO2, CO, SO2, partícules, ozó troposfèric, augmenten el nombre de malalties respiratòries i cardiovasculars, i reducennuestras capacitats de defensa immunològica, químics perillosos (d'arsènic, cadmi, crom, cobalt, plom, manganès, mercuri, níquel, fòsfor, benzè , formaldehid, naftalè, toluè i pirè. Encara que estan presents en quantitats mínimes, són substàncies molt perilloses perquè poden causar malalties greus agudes i cròniques en les persones exposades. Trastorns reproductius i augment de el risc de càncer) i substàncies radioactives
Central de vapor
Les centrals de vapor es caracteritzen per l'ús d'aigua o un altre líquid, que es troba en dues etapes diferents en el cicle de treball, generalment en forma de vapor i líquid. En els últims anys també s'ha popularitzat la tecnologia supercrítica, el que no condueix a l'anomenat canvi de fase, que era la característica d'aquestes instal·lacions en el passat.
Aquestes centrals tèrmiques es poden dividir en diverses parts: línies elèctriques, generadors de vapor, turbines de vapor i condensadors. Si bé la definició de central tèrmica és molt estricta, es poden observar diferents tipus de cicles tèrmics que compleixen amb aquests requisits, especialment els més comuns són el cicle Rankine i el cicle Hirn.
Abans d'entrar a la caldera, l'aigua d'alimentació passa per una etapa de preescalfament i compressió. De fet, a l'entrar a la caldera, hi ha diversos acumuladors de calor, és a dir, intercanviadors de calor, en què el vapor expandit parcial o totalment preescalfa el fluid de treball. Això permet que ingressin temperatures més altes a el generador de vapor, augmentant així l'eficiència de la planta.
Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre què és una central tèrmica i les seves característiques.