Existuje mnoho způsobů, jak vyrábět energii v závislosti na typu paliva, které používáme, a na místě nebo metodě, která se pro něj používá. Konvenčním tepelným elektrárnám se také říká termoelektrická zařízení, která k výrobě elektřiny používají fosilní paliva. Mnoho lidí to neví dobře co je to tepelná elektrárna.
Tento článek proto věnujeme tomu, abychom vám řekli, co je to tepelná elektrárna, jaké má vlastnosti a jak vyrábí elektrickou energii.
Co je to tepelná elektrárna
Konvenční tepelné elektrárny, známé také jako konvenční termoelektrické elektrárny, používají fosilní paliva (zemní plyn, uhlí nebo topný olej) k výrobě elektřiny cyklem tepelné vodní páry. Termín „konvenční“ se používá k jejich odlišení od jiných tepelných elektráren, jako jsou elektrárny s kombinovaným cyklem nebo jaderné elektrárny. Tradiční tepelné elektrárny se skládají z několika prvků, které mohou přeměňovat fosilní paliva na elektřinu. Jeho hlavní součásti jsou:
- Kotel: Prostor, který přeměňuje vodu na páru spalováním paliva. V tomto procesu se chemická energie přeměňuje na tepelnou energii.
- Cívky: potrubí, kterým cirkuluje voda a mění se na páru. Mezi nimi dochází k výměně tepla mezi spalinami a vodou.
- Parní turbína: Stroj, který sbírá vodní páru, se díky složitému systému tlaku a teploty pohybuje osou, která jím prochází. Tento typ turbíny má obvykle několik těles, vysoký tlak, střední tlak a nízký tlak, aby co nejlépe využil vodní páry.
- Generátor: Stroj, který sbírá mechanickou energii generovanou hřídelem turbíny a převádí ji na elektrickou energii elektromagnetickou indukcí. Elektrárna převádí mechanickou energii hřídele na třífázový střídavý proud. Generátor je připojen k hřídelím, které procházejí různými tělesy.
Provoz tepelné elektrárny
V tradiční tepelné elektrárně se palivo spaluje v kotli za účelem výroby tepelné energie na ohřev vody, která se při vysokém tlaku přeměňuje na páru. Tato pára pak změní velkou turbínu, která přeměňuje tepelnou energii na mechanickou energii, která Poté se převede na elektrickou energii v alternátoru. Elektřina prochází transformátorem, který zvyšuje jeho napětí a umožňuje jeho přenos, čímž se snižují ztráty v důsledku Jouleova jevu. Pára, která opouští turbínu, se odvádí do kondenzátoru, kde se přeměňuje na vodu a vrací se do kotle, aby zahájil nový cyklus výroby páry.
Bez ohledu na to, jaké palivo používáte, provoz tradiční tepelné elektrárny je stejný. Existují však rozdíly mezi předúpravou paliva a konstrukcí hořáku kotle.
Pokud tedy elektrárna pracuje na uhlí, musí být palivo předem rozdrceno. V ropném závodě se palivo ohřívá, zatímco v závodě na zemní plyn přichází palivo přímo plynovodem, takže není nutné předběžné skladování. V případě směšovacího zařízení se na každé palivo aplikuje odpovídající úprava.
Dopady na životní prostředí
Tradiční tepelné elektrárny ovlivňují životní prostředí dvěma hlavními způsoby: vypouštěním odpadu do atmosféry a přenosem tepla. V prvním případě bude spalování fosilních paliv produkovat částice, které se nakonec dostanou do atmosféry, což může poškodit životní prostředí Země. Z tohoto důvodu mají tyto druhy rostlin vysoké komíny může tyto částice rozptýlit a lokálně snížit jejich negativní dopad na vzduch. Kromě toho mají tradiční tepelné elektrárny také částicové filtry, které většinu z nich zachytí a zabrání jim v běhu ven.
V případě přenosu tepla mohou otevřené elektrárny způsobit zahřívání řek a oceánů. Naštěstí lze tento efekt vyřešit použitím chladicího systému k ochlazení vody na teplotu vhodnou pro životní prostředí.
Tepelné elektrárny produkují řadu velmi nebezpečných fyzikálních a chemických znečišťujících látek, které mají negativní dopad na lidské zdraví. Nepříznivé účinky na lidské tělo se projevují krátkodobě, střednědobě a dlouhodobě, posílení a uvolnění účinků již existujících znečišťujících látek. Negativní dopad na lidské zdraví může zahrnovat širokou škálu nemocí, od mírných až po vážné a život ohrožující stavy. Toto jsou hlavní znečišťující látky:
- Fyzikální kontaminanty: Akustické znečišťující látky způsobené hlukem generovaným operacemi mohou způsobit změny v lidském těle, které jsou sekundární k přerušení biologického rytmu spánku-bdění. Elektromagnetické znečišťující látky, tj. Elektromagnetické záření generované získáváním a distribucí elektřiny, způsobují hlavně změny v nervovém a kardiovaskulárním systému.
- Chemické kontaminanty: CO2, CO, SO2, částice, troposférický ozon, zvyšují počet respiračních a kardiovaskulárních chorob a snižují naše schopnosti imunitní obrany, nebezpečné chemikálie (z arsenu, kadmia, chrómu, kobaltu, olova, manganu, rtuti, niklu, fosforu, benzenu) , formaldehyd, naftalen, toluen a pyren. I když jsou přítomny ve stopových množstvích, jsou to velmi nebezpečné látky, protože u exponovaných osob mohou způsobit vážná akutní a chronická onemocnění. Poruchy reprodukce a zvýšené riziko rakoviny) a radioaktivní látky
Parní elektrárna
Parní elektrárny se vyznačují použitím vody nebo jiné kapaliny, která je ve dvou různých fázích pracovního cyklu, obvykle ve formě páry a kapaliny. V posledních letech se stala populární také superkritická technologie, která nevede k takzvanému fázovému posunu, který byl v minulosti pro tyto instalace charakteristický.
Tyto tepelné elektrárny lze rozdělit na několik částí: elektrické vedení, parní generátory, parní turbíny a kondenzátory. Ačkoli je definice tepelné elektrárny velmi přísná, lze pozorovat různé typy tepelných cyklů, které splňují tyto požadavkys, obzvláště nejčastější jsou Rankinův cyklus a Hirnův cyklus.
Před vstupem do kotle prochází napájecí voda předehřívacím a kompresním stupněm. Ve skutečnosti existuje při vstupu do kotle několik tepelných akumulátorů, tj. Výměníků tepla, ve kterých expandovaná pára částečně nebo úplně předehřívá pracovní tekutinu. To umožňuje vstup vyšších teplot do parního generátoru, čímž se zvyšuje účinnost zařízení.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o tom, co je tepelná elektrárna a její vlastnosti.