Er zijn veel manieren om energie te produceren, afhankelijk van het type brandstof dat we gebruiken en de plaats of methode die ervoor wordt gebruikt. Conventionele thermische centrales worden ook wel thermo-elektrische centrales genoemd en gebruiken fossiele brandstoffen om elektriciteit op te wekken. Veel mensen weten het niet goed wat is een thermische centrale.
Daarom gaan we dit artikel wijden om u te vertellen wat een thermische centrale is, wat de kenmerken zijn en hoe ze elektrische energie opwekken.
Wat is een thermische energiecentrale?
Conventionele thermische centrales, ook wel conventionele thermo-elektrische centrales genoemd, gebruiken fossiele brandstoffen (aardgas, steenkool of stookolie) om elektriciteit op te wekken via een thermische waterdampcyclus. De term "conventioneel" wordt gebruikt om ze te onderscheiden van andere thermische centrales, zoals gecombineerde cyclus- of kerncentrales. Traditionele thermische centrales bestaan uit meerdere elementen die fossiele brandstoffen kunnen omzetten in elektriciteit. De belangrijkste componenten zijn:
- Boiler: Ruimte die water omzet in stoom door brandstofverbranding. Hierbij wordt chemische energie omgezet in thermische energie.
- Wikkelen: pijp waardoor water circuleert en in stoom verandert. Daartussen vindt de warmte-uitwisseling plaats tussen het rookgas en het water.
- Stoomturbine: Machine die waterdamp verzamelt, vanwege een complex systeem van druk en temperatuur, de as die er doorheen gaat, beweegt. Dit type turbine heeft meestal meerdere lichamen, hoge druk, middendruk en lage druk om het meeste uit de waterdamp te halen.
- generator: Machine die de mechanische energie verzamelt die wordt opgewekt door de as van een turbine en deze omzet in elektrische energie door middel van elektromagnetische inductie. De energiecentrale zet de mechanische energie van de as om in driefasige wisselstroom. De generator is verbonden met assen die door verschillende lichamen lopen.
Exploitatie van een thermische elektriciteitscentrale
In een traditionele thermische energiecentrale wordt brandstof verbrand in een ketel om thermische energie te produceren om water te verwarmen, dat onder zeer hoge druk wordt omgezet in stoom. Deze stoom laat vervolgens een grote turbine draaien, die de thermische energie omzet in mechanische energie, die Het wordt vervolgens omgezet in elektrische energie in een dynamo. De elektriciteit gaat door een transformator die de spanning verhoogt en het transport mogelijk maakt, waardoor verliezen als gevolg van het Joule-effect worden verminderd. De stoom die de turbine verlaat, wordt naar de condensor gestuurd, waar het wordt omgezet in water en teruggevoerd naar de ketel om een nieuwe cyclus van stoomproductie te starten.
Ongeacht de brandstof die u gebruikt, de werking van een traditionele thermische centrale is hetzelfde. Er zijn echter verschillen tussen brandstofvoorbehandeling en het ontwerp van de ketelbrander.
Daarom, als de energiecentrale op steenkool werkt, moet de brandstof vooraf worden geplet. In de oliefabriek wordt de brandstof verwarmd, terwijl in de aardgasfabriek de brandstof rechtstreeks via de pijpleiding aankomt, zodat er geen vooropslag nodig is. In het geval van een menginrichting wordt op elke brandstof een overeenkomstige behandeling toegepast.
Milieueffecten
Traditionele thermische centrales beïnvloeden het milieu op twee manieren: het lozen van afval in de atmosfeer en door middel van warmteoverdracht. In het eerste geval zullen bij de verbranding van fossiele brandstoffen deeltjes ontstaan die uiteindelijk in de atmosfeer terechtkomen, wat schade kan toebrengen aan het milieu op aarde. Om deze reden hebben dit soort planten hoge schoorstenen die: kan deze deeltjes verspreiden en lokaal hun negatieve impact op de lucht verminderen reduce. Daarnaast hebben traditionele thermische centrales ook deeltjesfilters, die de meeste van hen kunnen opvangen en voorkomen dat ze naar buiten lopen.
In het geval van warmteoverdracht kunnen energiecentrales met een open cyclus ervoor zorgen dat rivieren en oceanen opwarmen. Gelukkig kan dit effect worden opgelost door een koelsysteem te gebruiken om het water af te koelen tot een temperatuur die geschikt is voor de omgeving.
Thermische centrales produceren een verscheidenheid aan zeer gevaarlijke fysische en chemische verontreinigende stoffen, die een negatief effect hebben op de menselijke gezondheid. Nadelige effecten op het menselijk lichaam manifesteren zich op korte, middellange en lange termijn, het versterken en ontketenen van de effecten van reeds bestaande verontreinigende stoffen. De negatieve gevolgen voor de menselijke gezondheid kunnen een breed scala aan ziekten omvatten, van milde tot ernstige en levensbedreigende aandoeningen. Dit zijn de belangrijkste vervuilers:
- Fysieke verontreinigingen: Akoestische verontreinigende stoffen die worden veroorzaakt door geluid dat wordt gegenereerd door operaties, kunnen veranderingen in het menselijk lichaam veroorzaken, die ondergeschikt zijn aan de onderbreking van het biologische slaap-waakritme. Elektromagnetische verontreinigende stoffen, dat wil zeggen elektromagnetische straling die wordt gegenereerd door het verkrijgen en distribueren van elektriciteit, veroorzaken voornamelijk veranderingen in het zenuwstelsel en het cardiovasculaire systeem.
- Chemische verontreinigingen: CO2, CO, SO2, deeltjes, troposferische ozon, verhogen het aantal ademhalings- en hart- en vaatziekten en verminderen onze immuunafweercapaciteiten, gevaarlijke chemicaliën (van arseen, cadmium, chroom, kobalt, lood, mangaan, kwik, nikkel, fosfor, benzeen , formaldehyde, naftaleen, tolueen en pyreen. Hoewel ze in sporenhoeveelheden aanwezig zijn, zijn het zeer gevaarlijke stoffen omdat ze ernstige acute en chronische ziekten kunnen veroorzaken bij blootgestelde personen. Voortplantingsstoornissen en verhoogd risico op kanker) en radioactieve stoffen
Stoomcentrale
Stoomkrachtcentrales worden gekenmerkt door het gebruik van water of een andere vloeistof, die zich in twee verschillende fasen van de werkcyclus bevindt, meestal in de vorm van stoom en vloeistof. De laatste jaren is ook superkritische technologie populair geworden, wat niet leidt tot de zogenaamde faseverschuiving, die in het verleden kenmerkend was voor deze installaties.
Deze thermische centrales zijn onder te verdelen in verschillende onderdelen: hoogspanningslijnen, stoomgeneratoren, stoomturbines en condensors. Hoewel de definitie van een thermische centrale zeer strikt is, verschillende soorten thermische cycli kunnen worden waargenomen die aan deze vereisten voldoens, vooral de meest voorkomende zijn de Rankine-cyclus en de Hirn-cyclus.
Alvorens de ketel binnen te gaan, doorloopt het voedingswater een voorverwarmings- en compressiefase. In feite zijn er bij het betreden van de ketel verschillende warmteaccumulatoren, dat wil zeggen warmtewisselaars, waarin de geëxpandeerde stoom de werkvloeistof gedeeltelijk of volledig voorverwarmt. Hierdoor kunnen hogere temperaturen in de stoomgenerator komen, waardoor de efficiëntie van de installatie wordt verhoogd.
Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over wat een thermische centrale is en zijn kenmerken.