Postoji mnogo načina za proizvodnju energije, ovisno o vrsti goriva koje koristimo i mjestu ili metodi koja se za njega koristi. Konvencionalne termoelektrane nazivaju se i termoelektranama i koriste fosilna goriva za proizvodnju električne energije. Mnogi ljudi ne znaju dobro što je termoelektrana.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti kako bismo vam rekli što je to termoelektrana, koje su njezine karakteristike i kako generiraju električnu energiju.
Što je termoelektrana
Konvencionalne termoelektrane, poznate i kao konvencionalne termoelektrane, koriste fosilna goriva (prirodni plin, ugljen ili loživo ulje) za proizvodnju električne energije kroz ciklus termalne vodene pare. Izraz "konvencionalni" koristi se za razlikovanje od ostalih termoelektrana, poput kombiniranog ciklusa ili nuklearnih elektrana. Tradicionalne termoelektrane sastoje se od više elemenata koji mogu pretvoriti fosilna goriva u električnu energiju. Njegove su glavne komponente:
- Kotao: Prostor koji pretvara vodu u paru izgaranjem goriva. U tom se procesu kemijska energija pretvara u toplinsku.
- Zavojnice: cijev kojom voda cirkulira i pretvara se u paru. Između njih dolazi do izmjene topline između dimnih plinova i vode.
- Parna turbina: Stroj koji skuplja vodenu paru, zbog složenog sustava tlaka i temperature, os koja prolazi kroz njega pomiče se. Ova vrsta turbine obično ima nekoliko tijela, visokog, srednjeg i niskog tlaka kako bi se maksimalno iskoristila vodena para.
- generator: Stroj koji sakuplja mehaničku energiju generisanu osovinom turbine i pretvara je u električnu energiju elektromagnetskom indukcijom. Elektrana pretvara mehaničku energiju vratila u trofaznu izmjeničnu struju. Generator je povezan sa osovinama koje prolaze kroz različita tijela.
Rad termoelektrane
U tradicionalnoj termoelektrani gorivo se sagorijeva u kotlu kako bi se proizvela toplinska energija za zagrijavanje vode koja se pod vrlo visokim tlakom pretvara u paru. Ta para zatim pretvara veliku turbinu koja toplinsku energiju pretvara u mehaničku, koja Zatim se u alternatoru pretvara u električnu energiju. Električna energija prolazi kroz transformator koji povećava njegov napon i omogućuje mu prijenos, čime se smanjuju gubici zbog Jouleova efekta. Para koja napušta turbinu šalje se u kondenzator, gdje se pretvara u vodu i vraća u kotao da započne novi ciklus proizvodnje pare.
Bez obzira na gorivo koje koristite, rad tradicionalne termoelektrane je isti. Međutim, postoje razlike između predobrade goriva i dizajna plamenika kotla.
Stoga, ako elektrana radi na ugljen, gorivo se mora prethodno usitniti. U pogonu za ulje gorivo se zagrijava, dok u pogonu za prirodni plin gorivo dolazi izravno cjevovodom, tako da nema potrebe za prethodnim skladištenjem. U slučaju uređaja za miješanje, na svako gorivo primjenjuje se odgovarajući postupak.
Utjecaji na okoliš
Tradicionalne termoelektrane utječu na okoliš na dva glavna načina: ispuštanjem otpada u atmosferu i prijenosom topline. U prvom će slučaju izgaranjem fosilnih goriva nastati čestice koje na kraju ulaze u atmosferu, što može oštetiti okoliš Zemlje. Iz tog razloga ove vrste biljaka imaju visoke dimnjake koji mogu raspršiti ove čestice i lokalno smanjiti njihov negativni utjecaj na zrak. Uz to, tradicionalne termoelektrane imaju i filtre za čestice, koji mogu zarobiti većinu njih i spriječiti ih da izlaze van.
U slučaju prijenosa topline, elektrane s otvorenim ciklusom mogu uzrokovati zagrijavanje rijeka i oceana. Srećom, ovaj se učinak može riješiti korištenjem rashladnog sustava za hlađenje vode na temperaturu prikladnu za okoliš.
Termoelektrane proizvode razne vrlo opasne fizikalne i kemijske onečišćujuće tvari koje negativno utječu na ljudsko zdravlje. Štetni učinci na ljudsko tijelo očituju se kratkoročno, srednjoročno i dugoročno, pojačavajući i oslobađajući učinke već postojećih zagađivača. Negativni utjecaj na ljudsko zdravlje može uključivati širok spektar bolesti, od blagih do ozbiljnih i po život opasnih stanja. Ovo su glavne onečišćujuće tvari:
- Fizička onečišćenja: Akustične onečišćujuće tvari uzrokovane bukom koju generiraju operacije mogu prouzročiti promjene u ljudskom tijelu, koje su sekundarne zbog prekida biološkog ritma spavanja i buđenja. Elektromagnetska onečišćenja, odnosno elektromagnetsko zračenje dobiveno dobivanjem i distribucijom električne energije, uglavnom proizvode promjene u živčanom i kardiovaskularnom sustavu.
- Kemijska onečišćenja: CO2, CO, SO2, čestice, troposferski ozon, povećavaju broj respiratornih i kardiovaskularnih bolesti te smanjuju našu sposobnost imunološke obrane, opasne kemikalije (od arsena, kadmija, kroma, kobalta, olova, mangana, žive, nikla, fosfora, benzena , formaldehid, naftalen, toluen i piren. Iako su prisutni u tragovima, vrlo su opasne tvari jer kod izloženih osoba mogu izazvati ozbiljne akutne i kronične bolesti. Reproduktivni poremećaji i povećani rizik od raka) i radioaktivne tvari
Parna elektrana
Parne elektrane karakterizira upotreba vode ili druge tekućine, koja je u dvije različite faze radnog ciklusa, općenito u obliku pare i tekućine. Posljednjih godina postala je popularna i nadkritična tehnologija, koja ne dovodi do takozvanog faznog pomaka, što je u prošlosti bilo obilježje ovih instalacija.
Te termoelektrane mogu se podijeliti u nekoliko dijelova: dalekovodi, parni generatori, parne turbine i kondenzatori. Iako je definicija termoelektrane vrlo stroga, mogu se uočiti različite vrste toplinskih ciklusa koji udovoljavaju tim zahtjevimas, posebno najčešći su Rankinov ciklus i Hirnov ciklus.
Prije ulaska u kotao, napojna voda prolazi fazu predgrijavanja i kompresije. Zapravo, prilikom ulaska u kotao postoji nekoliko akumulatora topline, odnosno izmjenjivača topline, u kojima ekspandirana para djelomično ili u potpunosti zagrijava radnu tekućinu. To omogućuje višim temperaturama da uđu u generator pare, povećavajući tako učinkovitost biljke.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o tome što je termoelektrana i njezinim karakteristikama.