Yra daug būdų gaminti energiją, atsižvelgiant į naudojamo kuro rūšį ir jam naudojamą vietą ar metodą. Įprastos šiluminės elektrinės taip pat vadinamos termoelektrinėmis ir elektros energijai gaminti naudoja iškastinį kurą. Daugelis žmonių gerai nežino kas yra šiluminė elektrinė.
Todėl šį straipsnį skirsime jums pasakyti, kas yra šiluminė elektrinė, kokios jos savybės ir kaip jos generuoja elektros energiją.
Kas yra šiluminė elektrinė
Įprastose šiluminėse elektrinėse, dar vadinamose įprastomis termoelektrinėmis, naudojamas iškastinis kuras (gamtinės dujos, akmens anglis ar mazutas) elektros energijai gaminti per terminio vandens garų ciklą. Terminas „įprastas“ vartojamas norint juos atskirti nuo kitų šiluminių elektrinių, tokių kaip kombinuoto ciklo ar atominės elektrinės. Tradicinės šiluminės elektrinės yra sudarytos iš kelių elementų, kurie gali iškastinį kurą paversti elektra. Pagrindiniai jo komponentai yra:
- Katilas: Erdvė, kuri deginant kurą paverčia vandenį garu. Šiame procese cheminė energija paverčiama šilumine energija.
- Ritės: vamzdis, per kurį vanduo cirkuliuoja ir virsta garais. Tarp jų šilumos mainai vyksta tarp išmetamųjų dujų ir vandens.
- Garo turbina: Mašina, surenkanti vandens garus, dėl sudėtingos slėgio ir temperatūros sistemos juda ašis, einanti per jį. Šio tipo turbinos paprastai turi keletą korpusų, aukšto slėgio, vidutinio slėgio ir žemo slėgio, kad maksimaliai išnaudotų vandens garus.
- GeneratoriusMašina, kuri surenka mechaninę energiją, gautą per turbinos ašį, ir paverčia ją elektros energija per elektromagnetinę indukciją. Elektrinė veleno mechaninę energiją paverčia trifaze kintamąja srove. Generatorius yra sujungtas su velenais, kurie praeina per skirtingus kūnus.
Šiluminės elektrinės eksploatavimas
Tradicinėje šiluminėje elektrinėje kuras deginamas katile, kad gautų šiluminę energiją vandeniui pašildyti, kuri labai aukštu slėgiu virsta garais. Šis garas paverčia didelę turbiną, kuri šiluminę energiją paverčia mechanine energija, kuri Tada jis generatoriuje paverčiamas elektros energija. Elektra praeina per transformatorių, kuris padidina jo įtampą ir leidžia ją perduoti, taip sumažinant nuostolius dėl Joule efekto. Garai, paliekantys turbiną, siunčiami į kondensatorių, kur jie paverčiami vandeniu ir grąžinami į katilą, kad būtų pradėtas naujas garų gamybos ciklas.
Nepriklausomai nuo naudojamo kuro, tradicinės šiluminės elektrinės darbas yra tas pats. Tačiau yra skirtumų tarp pirminio kuro paruošimo ir katilo degiklio konstrukcijos.
Todėl, jei elektrinė dirba su anglimi, kuras turi būti anksčiau sutrupintas. Naftos gamykloje kuras kaitinamas, o gamtinių dujų gamykloje kuras patenka tiesiai per dujotiekį, todėl nereikia jų iš anksto laikyti. Maišymo įtaiso atveju kiekvienam kurui atliekamas atitinkamas apdorojimas.
Poveikis aplinkai
Tradicinės šiluminės elektrinės daro įtaką aplinkai dviem pagrindiniais būdais: atliekų išleidimas į atmosferą ir šilumos perdavimas. Pirmuoju atveju deginant iškastinį kurą, į atmosferą ilgainiui pateks dalelės, kurios gali pakenkti Žemės aplinkai. Dėl šios priežasties šių rūšių augalai turi aukštus kaminus gali išsklaidyti šias daleles ir lokaliai sumažinti jų neigiamą poveikį orui. Be to, tradicinėse šiluminėse elektrinėse taip pat yra dalelių filtrų, kurie gali sulaikyti daugumą jų ir neleisti bėgti lauke.
Šilumos perdavimo atveju atviro ciklo jėgainės gali įkaisti upes ir vandenynus. Laimei, šį efektą galima pašalinti naudojant šaldymo sistemą vandeniui atvėsinti iki aplinkai tinkamos temperatūros.
Šiluminės elektrinės gamina įvairius labai pavojingus fizinius ir cheminius teršalus, kurie daro neigiamą poveikį žmonių sveikatai. Neigiamas poveikis žmogaus organizmui pasireiškia trumpuoju, vidutiniu ir ilguoju laikotarpiu, sustiprinti ir išlaisvinti esamų teršalų poveikį. Neigiamas poveikis žmonių sveikatai gali apimti įvairiausias ligas, nuo lengvų iki sunkių ir gyvybei pavojingų. Tai yra pagrindiniai teršalai:
- Fiziniai teršalai: Akustiniai teršalai, kuriuos sukelia operacijų keliamas triukšmas, gali sukelti žmogaus kūno pokyčius, kurie yra antriniai dėl miego ir budrumo biologinio ritmo sutrikimo. Elektromagnetiniai teršalai, tai yra elektromagnetinė spinduliuotė, gaunama gaunant ir paskirstant elektrą, daugiausia sukelia nervų ir širdies bei kraujagyslių sistemų pokyčius.
- Cheminiai teršalai: CO , formaldehidas, naftalenas, toluenas ir pirenas. Nors jų yra nedaug, jie yra labai pavojingos medžiagos, nes paveiktiems žmonėms gali sukelti sunkias ūmias ir lėtines ligas. Reprodukciniai sutrikimai ir padidėjusi vėžio rizika) ir radioaktyviosios medžiagos
Garo elektrinė
Garo elektrinėms būdingas vandens ar kito skysčio naudojimas, kuris yra dviem skirtingais darbo ciklo etapais, paprastai garų ir skysčio pavidalu. Pastaraisiais metais išpopuliarėjo ir superkritinė technologija, dėl kurios nevykdomas vadinamasis fazių poslinkis, kuris anksčiau buvo būdingas šioms instaliacijoms.
Šias šilumines elektrines galima suskirstyti į kelias dalis: elektros linijas, garo generatorius, garo turbinas ir kondensatorius. Nors terminės elektrinės apibrėžimas yra labai griežtas, galima stebėti įvairių tipų šiluminius ciklus, kurie atitinka šiuos reikalavimuss, ypač dažniausi yra Rankine ciklas ir Hirno ciklas.
Prieš įeinant į katilą, tiekiamas vanduo praeina įkaitinimo ir suspaudimo stadiją. Tiesą sakant, įeinant į katilą, yra keli šilumos akumuliatoriai, tai yra šilumokaičiai, kuriuose išsiplėtę garai iš dalies arba visiškai pašildo darbinį skystį. Tai leidžia aukštesnėms temperatūroms patekti į garo generatorių, taip padidindamas gamyklos efektyvumą.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galite sužinoti daugiau apie tai, kas yra šiluminė elektrinė ir jos charakteristikos.