Der er mange måder at producere energi på, afhængigt af hvilken type brændstof vi bruger og det sted eller den metode, der bruges til det. Konventionelle termiske kraftværker kaldes også termoelektriske anlæg og bruger fossile brændstoffer til at generere elektricitet. Mange mennesker ved ikke godt hvad er et termisk kraftværk.
Derfor vil vi dedikere denne artikel til at fortælle dig, hvad et termisk kraftværk er, hvad dets egenskaber er, og hvordan de genererer elektrisk energi.
Hvad er et termisk kraftværk
Konventionelle termiske kraftværker, også kendt som konventionelle termoelektriske anlæg, bruger fossile brændstoffer (naturgas, kul eller brændselsolie) til at generere elektricitet gennem en termisk vanddampcyklus. Udtrykket "konventionel" bruges til at skelne dem fra andre termiske kraftværker, såsom kombinerede cyklus- eller atomkraftværker. Traditionelle termiske kraftværker består af flere elementer, der kan omdanne fossile brændstoffer til elektricitet. Dets hovedkomponenter er:
- Kedel: Rum, der omdanner vand til damp gennem forbrænding af brændstof. I denne proces omdannes kemisk energi til termisk energi.
- Spoler: rør, gennem hvilket vand cirkulerer og bliver til damp. Mellem dem sker varmevekslingen mellem røggassen og vandet.
- Dampturbine: Maskine, der opsamler vanddamp på grund af et komplekst system af tryk og temperatur, bevæger aksen, der passerer igennem den. Denne type turbine har normalt flere kroppe, højt tryk, medium tryk og lavt tryk for at få mest muligt ud af vanddampen.
- generator: Maskine, der opsamler den mekaniske energi, der genereres gennem en turbins aksel og omdanner den til elektrisk energi gennem elektromagnetisk induktion. Kraftværket omdanner skaftets mekaniske energi til trefaset vekselstrøm. Generatoren er forbundet med aksler, der passerer gennem forskellige kroppe.
Drift af et termisk kraftværk
I et traditionelt termisk kraftværk brændes brændstof i en kedel for at producere termisk energi til opvarmning af vand, der omdannes til damp ved meget højt tryk. Denne damp omdanner derefter en stor turbine, der omdanner den termiske energi til mekanisk energi, som Derefter omdannes den til elektrisk energi i en generator. Elektriciteten passerer gennem en transformer, der øger dens spænding og gør det muligt at overføre den, hvilket reducerer tabene på grund af Joule-effekten. Dampen, der forlader turbinen, sendes til kondensatoren, hvor den omdannes til vand og returneres til kedlen for at starte en ny dampproduktionscyklus.
Uanset hvilket brændstof du bruger, driften af et traditionelt termisk kraftværk er den samme. Der er dog forskelle mellem forbehandling af brændstof og design af kedelbrænder.
Derfor, hvis kraftværket kører på kul, skal brændstoffet knuses på forhånd. I oliefabrikken opvarmes brændstoffet, mens brændstoffet i naturgasanlægget ankommer direkte gennem rørledningen, så der er ikke behov for foropbevaring. I tilfælde af en blandeanordning påføres hvert brændstof en tilsvarende behandling.
Miljøpåvirkninger
Traditionelle termiske kraftværker påvirker miljøet på to hovedmåder: udledning af affald i atmosfæren og gennem varmeoverførsel. I det første tilfælde vil afbrænding af fossile brændstoffer producere partikler, der til sidst kommer ind i atmosfæren, hvilket kan skade jordens miljø. Af denne grund har disse typer planter høje skorstene kan sprede disse partikler og lokalt reducere deres negative indvirkning på luften. Derudover har traditionelle termiske kraftværker også partikelfiltre, som kan fange de fleste af dem og forhindre dem i at løbe udenfor.
I tilfælde af varmeoverførsel kan kraftværker med åben cyklus få floder og have til at varme op. Heldigvis kan denne effekt løses ved hjælp af et kølesystem til at afkøle vandet til en temperatur, der passer til miljøet.
Termiske kraftværker producerer en række meget farlige fysiske og kemiske forurenende stoffer, som har en negativ indvirkning på menneskers sundhed. Bivirkninger på menneskekroppen manifesteres på kort, mellemlang og lang sigt, forbedring og frigørelse af virkningerne af allerede eksisterende forurenende stoffer. Den negative indvirkning på menneskers sundhed kan omfatte en lang række sygdomme, fra milde til svære og livstruende tilstande. Dette er de vigtigste forurenende stoffer:
- Fysiske forurenende stoffer: De akustiske forurenende stoffer forårsaget af støj, der genereres af operationerne, kan forårsage ændringer i menneskekroppen, som er sekundære for afbrydelsen af den biologiske rytme til søvn-vågne. Elektromagnetiske forurenende stoffer, det vil sige elektromagnetisk stråling, der genereres ved at opnå og distribuere elektricitet, producerer hovedsageligt ændringer i nervesystemet og det kardiovaskulære system.
- Kemiske forureninger: CO2, CO, SO2, partikler, troposfærisk ozon, øger antallet af luftvejssygdomme og hjerte-kar-sygdomme og reducerer vores immunforsvarskapacitet, farlige kemikalier (fra arsen, cadmium, chrom, cobalt, bly, mangan, kviksølv, nikkel, fosfor, benzen , formaldehyd, naphthalen, toluen og pyren. Selvom de findes i spormængder, er de meget farlige stoffer, fordi de kan forårsage alvorlige akutte og kroniske sygdomme hos udsatte personer. Reproduktionsforstyrrelser og øget risiko for kræft) og radioaktive stoffer
Dampkraftværk
Dampkraftværker er kendetegnet ved anvendelse af vand eller en anden væske, som befinder sig i to forskellige faser i arbejdscyklussen, generelt i form af damp og væske. I de senere år er superkritisk teknologi også blevet populær, hvilket ikke fører til den såkaldte faseskift, som tidligere var karakteristisk for disse installationer.
Disse termiske kraftværker kan opdeles i flere dele: kraftledninger, dampgeneratorer, dampturbiner og kondensatorer. Selvom definitionen af et termisk kraftværk er meget streng, forskellige typer termiske cyklusser kan observeres, der opfylder disse kravs, især de mest almindelige er Rankine-cyklussen og Hirn-cyklussen.
Før vandet går ind i kedlen, gennemføres tilførselsvandet et forvarmnings- og kompressionstrin. Faktisk, når der kommer ind i kedlen, er der flere varmeakkumulatorer, det vil sige varmevekslere, hvor den ekspanderede damp delvis eller fuldstændigt forvarmer arbejdsfluidet. Dette tillader højere temperaturer at komme ind i dampgeneratoren, hvilket øger effektiviteten af anlægget.
Jeg håber, at du med disse oplysninger kan lære mere om, hvad et termisk kraftværk er og dets egenskaber.