Υπάρχουν πολλοί τρόποι παραγωγής ενέργειας ανάλογα με τον τύπο καυσίμου που χρησιμοποιούμε και τον τόπο ή τη μέθοδο που χρησιμοποιείται για αυτό. Οι συμβατικοί σταθμοί θερμικής ενέργειας καλούνται επίσης θερμοηλεκτρικοί σταθμοί και χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Πολλοί άνθρωποι δεν γνωρίζουν καλά Τι είναι μια θερμική μονάδα παραγωγής ενέργειας.
Επομένως, πρόκειται να αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας πω τι είναι μια θερμική μονάδα παραγωγής ενέργειας, ποια είναι τα χαρακτηριστικά της και πώς παράγουν ηλεκτρική ενέργεια.
Τι είναι μια θερμική μονάδα παραγωγής ενέργειας
Οι συμβατικοί θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, επίσης γνωστοί ως συμβατικοί θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, χρησιμοποιούν ορυκτά καύσιμα (φυσικό αέριο, άνθρακα ή μαζούτ) για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ενός κύκλου θερμικών υδρατμών. Ο όρος «συμβατικός» χρησιμοποιείται για να τους διακρίνει από άλλους θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, όπως συνδυασμένους κύκλους ή πυρηνικούς σταθμούς. Οι παραδοσιακοί θερμοηλεκτρικοί σταθμοί αποτελούνται από πολλά στοιχεία που μπορούν να μετατρέψουν τα ορυκτά καύσιμα σε ηλεκτρική ενέργεια. Τα κύρια συστατικά του είναι:
- Λέβητας: Χώρος που μετατρέπει το νερό σε ατμό μέσω καύσης καυσίμου. Σε αυτή τη διαδικασία, η χημική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια.
- Πηνία: σωλήνα μέσω του οποίου το νερό κυκλοφορεί και μετατρέπεται σε ατμό. Μεταξύ αυτών, η ανταλλαγή θερμότητας συμβαίνει μεταξύ των καυσαερίων και του νερού.
- Στρόβιλος ατμού: Μηχάνημα που συλλέγει υδρατμούς, λόγω ενός πολύπλοκου συστήματος πίεσης και θερμοκρασίας, ο άξονας που διέρχεται από αυτόν κινείται. Αυτός ο τύπος στροβίλου έχει συνήθως πολλά σώματα, υψηλή πίεση, μέση πίεση και χαμηλή πίεση για να αξιοποιήσει στο έπακρο τον υδρατμό.
- Γεννήτρια: Μηχανή που συλλέγει τη μηχανική ενέργεια που παράγεται μέσω του άξονα του στροβίλου και τη μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Η μονάδα παραγωγής ενέργειας μετατρέπει τη μηχανική ενέργεια του άξονα σε τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα. Η γεννήτρια συνδέεται με άξονες που διέρχονται από διαφορετικά σώματα.
Λειτουργία μονάδας θερμικής ενέργειας
Σε μια παραδοσιακή μονάδα θερμικής ενέργειας, το καύσιμο καίγεται σε λέβητα για την παραγωγή θερμικής ενέργειας σε θερμό νερό, το οποίο μετατρέπεται σε ατμό σε πολύ υψηλή πίεση. Αυτός ο ατμός μετατρέπει στη συνέχεια μια μεγάλη τουρμπίνα, η οποία μετατρέπει τη θερμική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια, η οποία Στη συνέχεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια σε εναλλάκτη. Ο ηλεκτρισμός περνά μέσω ενός μετασχηματιστή που αυξάνει την τάση του και επιτρέπει τη μετάδοσή του, μειώνοντας έτσι τις απώλειες λόγω του φαινομένου Joule. Ο ατμός που αφήνει την τουρμπίνα αποστέλλεται στον συμπυκνωτή, όπου μετατρέπεται σε νερό και επιστρέφει στο λέβητα για να ξεκινήσει ένας νέος κύκλος παραγωγής ατμού.
Ανεξάρτητα από το καύσιμο που χρησιμοποιείτε, η λειτουργία ενός παραδοσιακού θερμοηλεκτρικού σταθμού είναι η ίδια. Ωστόσο, υπάρχουν διαφορές μεταξύ προεπεξεργασίας καυσίμου και σχεδιασμού καυστήρα λέβητα.
Επομένως, εάν το εργοστάσιο λειτουργεί με άνθρακα, το καύσιμο πρέπει να συνθλίβεται εκ των προτέρων. Στην εγκατάσταση πετρελαίου το καύσιμο θερμαίνεται, ενώ στο εργοστάσιο φυσικού αερίου το καύσιμο φτάνει απευθείας μέσω του αγωγού, οπότε δεν υπάρχει ανάγκη για προ-αποθήκευση. Στην περίπτωση συσκευής ανάμιξης, εφαρμόζεται αντίστοιχη επεξεργασία σε κάθε καύσιμο.
Περιβαλλοντικές επιπτώσεις
Οι παραδοσιακοί θερμοηλεκτρικοί σταθμοί επηρεάζουν το περιβάλλον με δύο βασικούς τρόπους: απόρριψη αποβλήτων στην ατμόσφαιρα και μέσω μεταφοράς θερμότητας. Στην πρώτη περίπτωση, η καύση ορυκτών καυσίμων θα παράγει σωματίδια που τελικά εισέρχονται στην ατμόσφαιρα, τα οποία μπορούν να βλάψουν το περιβάλλον της Γης. Για το λόγο αυτό, αυτοί οι τύποι φυτών έχουν ψηλές καμινάδες μπορεί να διασκορπίσει αυτά τα σωματίδια και να μειώσει τοπικά τις αρνητικές επιπτώσεις τους στον αέρα. Επιπλέον, οι παραδοσιακοί θερμοηλεκτρικοί σταθμοί διαθέτουν επίσης φίλτρα σωματιδίων, τα οποία μπορούν να παγιδεύσουν τα περισσότερα από αυτά και να τους εμποδίσουν να τρέξουν έξω.
Σε περίπτωση μεταφοράς θερμότητας, οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής ανοιχτού κύκλου μπορούν να προκαλέσουν θέρμανση ποταμών και ωκεανών. Ευτυχώς, αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να επιλυθεί χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ψύξης για να κρυώσει το νερό σε θερμοκρασία κατάλληλη για το περιβάλλον.
Οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί παράγουν μια ποικιλία πολύ επικίνδυνων φυσικών και χημικών ρύπων, που έχουν αρνητικό αντίκτυπο στην ανθρώπινη υγεία. Οι δυσμενείς επιπτώσεις στο ανθρώπινο σώμα εκδηλώνονται βραχυπρόθεσμα, μεσοπρόθεσμα και μακροπρόθεσμα, ενίσχυση και απελευθέρωση των επιπτώσεων προϋπάρχοντων ρύπων. Ο αρνητικός αντίκτυπος στην ανθρώπινη υγεία μπορεί να περιλαμβάνει ένα ευρύ φάσμα ασθενειών, από ήπιες έως σοβαρές και απειλητικές για τη ζωή καταστάσεις. Αυτοί είναι οι κύριοι ρύποι:
- Φυσικοί ρύποι: Οι ακουστικοί ρύποι που προκαλούνται από το θόρυβο που προκαλείται από τις επεμβάσεις μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στο ανθρώπινο σώμα, οι οποίες είναι δευτερεύουσες στη διακοπή του βιολογικού ρυθμού ύπνου-αφύπνισης. Οι ηλεκτρομαγνητικοί ρύποι, δηλαδή η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που παράγεται με την απόκτηση και διανομή ηλεκτρικής ενέργειας, παράγει κυρίως αλλαγές στο νευρικό και καρδιαγγειακό σύστημα.
- Χημικοί ρύποι: CO2, CO, SO2, σωματίδια, τροποσφαιρικό όζον, αυξάνουν τον αριθμό των αναπνευστικών και καρδιαγγειακών παθήσεων και μειώνουν τις ανοσολογικές μας αμυντικές ικανότητες, επικίνδυνα χημικά (από αρσενικό, κάδμιο, χρώμιο, κοβάλτιο, μόλυβδο, μαγγάνιο, υδράργυρο, νικέλιο, φώσφορο, βενζόλιο , φορμαλδεΰδη, ναφθαλίνιο, τολουόλιο και πυρένιο. Αν και υπάρχουν σε ίχνη, είναι πολύ επικίνδυνες ουσίες επειδή μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές οξείες και χρόνιες ασθένειες σε εκτεθειμένα άτομα. Αναπαραγωγικές διαταραχές και αυξημένος κίνδυνος καρκίνου) και ραδιενεργές ουσίες
Μονάδα παραγωγής ατμού
Οι εγκαταστάσεις παραγωγής ατμού χαρακτηρίζονται από τη χρήση νερού ή άλλου υγρού, το οποίο βρίσκεται σε δύο διαφορετικά στάδια στον κύκλο εργασίας, γενικά με τη μορφή ατμού και υγρού. Τα τελευταία χρόνια, η υπερκρίσιμη τεχνολογία έγινε επίσης δημοφιλής, η οποία δεν οδηγεί στη λεγόμενη αλλαγή φάσης, η οποία ήταν το χαρακτηριστικό αυτών των εγκαταστάσεων στο παρελθόν.
Αυτά τα θερμικά εργοστάσια μπορούν να χωριστούν σε διάφορα μέρη: ηλεκτροφόρα καλώδια, ατμογεννήτριες, ατμοστρόβιλους και συμπυκνωτές. Αν και ο ορισμός ενός θερμοηλεκτρικού σταθμού είναι πολύ αυστηρός, Μπορούν να παρατηρηθούν διαφορετικοί τύποι θερμικών κύκλων που πληρούν αυτές τις απαιτήσειςs, ειδικά οι πιο συνηθισμένοι είναι ο κύκλος Rankine και ο κύκλος Hirn.
Πριν μπείτε στο λέβητα, το νερό τροφοδοσίας περνά από το στάδιο προθέρμανσης και συμπίεσης. Στην πραγματικότητα, όταν μπαίνετε στο λέβητα, υπάρχουν αρκετοί συσσωρευτές θερμότητας, δηλαδή εναλλάκτες θερμότητας, στους οποίους ο διογκωμένος ατμός προθερμαίνει μερικώς ή πλήρως το λειτουργικό υγρό. Αυτό επιτρέπει υψηλότερες θερμοκρασίες να εισέλθουν στη γεννήτρια ατμού, αυξάνοντας έτσι την αποτελεσματικότητα του εργοστασίου.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα σχετικά με το τι είναι μια θερμική μονάδα παραγωγής ενέργειας και τα χαρακτηριστικά της.