Existuje mnoho spôsobov, ako vyrobiť energiu, v závislosti od typu paliva, ktoré používame, a od miesta alebo spôsobu, ktorý sa používa. Bežné tepelné elektrárne sa tiež nazývajú termoelektrické elektrárne a na výrobu elektriny používajú fosílne palivá. Mnoho ľudí to nevie dobre čo je tepelná elektráreň.
Preto sa budeme venovať tomuto článku, aby sme vám povedali, čo je tepelná elektráreň, aké sú jej vlastnosti a ako vyrábajú elektrickú energiu.
Čo je to tepelná elektráreň
Konvenčné tepelné elektrárne, tiež známe ako konvenčné termoelektrické elektrárne, používajú fosílne palivá (zemný plyn, uhlie alebo vykurovací olej) na výrobu elektriny prostredníctvom tepelného vodného parného cyklu. Pojem „konvenčné“ sa používa na odlíšenie od iných tepelných elektrární, ako sú kombinované cykly alebo jadrové elektrárne. Tradičné tepelné elektrárne sú zložené z viacerých prvkov, ktoré umožňujú premenu fosílnych palív na elektrinu. Jeho hlavné zložky sú:
- Kotol: Priestor, ktorý premieňa vodu na paru spaľovaním paliva. V tomto procese sa chemická energia premieňa na tepelnú energiu.
- Cievky: potrubie, ktorým cirkuluje voda a mení sa na paru. Medzi nimi dochádza k výmene tepla medzi spalinami a vodou.
- Parná turbína: Stroj, ktorý zhromažďuje vodnú paru, sa vďaka zložitému systému tlaku a teploty pohybuje osou, ktorá ním prechádza. Tento typ turbíny má zvyčajne niekoľko telies, vysoký tlak, stredný tlak a nízky tlak, aby čo najlepšie využil vodnú paru.
- generátor: Stroj, ktorý zhromažďuje mechanickú energiu generovanú cez hriadeľ turbíny a premieňa ju na elektrickú energiu elektromagnetickou indukciou. Elektráreň prevádza mechanickú energiu hriadeľa na trojfázový striedavý prúd. Generátor je pripojený k hriadeľom, ktoré prechádzajú rôznymi telesami.
Prevádzka tepelnej elektrárne
V tradičnej tepelnej elektrárni sa palivo spaľuje v kotle na výrobu tepelnej energie na ohrev vody, ktorá sa pri vysokom tlaku mení na paru. Táto para potom premení veľkú turbínu, ktorá premieňa tepelnú energiu na mechanickú, ktorá Potom sa prevedie na elektrickú energiu v alternátore. Elektrina prechádza transformátorom, ktorý zvyšuje jeho napätie a umožňuje jeho prenos, čím sa znižujú straty v dôsledku Jouleovho javu. Para, ktorá opúšťa turbínu, sa odvádza do kondenzátora, kde sa premieňa na vodu a vracia sa do kotla, aby sa zahájil nový cyklus výroby pary.
Bez ohľadu na to, aké palivo používate, prevádzka tradičnej tepelnej elektrárne je rovnaká. Existujú však rozdiely medzi predbežnou úpravou paliva a konštrukciou horáka kotla.
Ak teda elektráreň pracuje na uhlie, musí sa palivo predtým rozdrviť. V ropnom závode sa palivo ohrieva, zatiaľ čo v zariadení na zemný plyn prichádza palivo priamo potrubím, takže nie je potrebné predbežné skladovanie. V prípade zmiešavacieho zariadenia sa na každé palivo použije zodpovedajúce ošetrenie.
Vplyvy na životné prostredie
Tradičné tepelné elektrárne ovplyvňujú životné prostredie dvoma hlavnými spôsobmi: vypúšťaním odpadu do atmosféry a prenosom tepla. V prvom prípade sa pri spaľovaní fosílnych palív budú vytvárať častice, ktoré sa nakoniec dostanú do atmosféry, čo môže poškodiť životné prostredie Zeme. Z tohto dôvodu majú tieto druhy rastlín vysoké komíny môže tieto častice rozptýliť a lokálne znížiť ich negatívny vplyv na vzduch. Tradičné tepelné elektrárne navyše disponujú aj časticovými filtrami, ktoré väčšinu z nich zachytia a zabránia ich chodu vonku.
V prípade prenosu tepla môžu otvorené elektrárne spôsobiť zahrievanie riek a oceánov. Našťastie je možné tento efekt vyriešiť použitím chladiaceho systému na ochladenie vody na teplotu vhodnú pre životné prostredie.
Tepelné elektrárne produkujú rôzne veľmi nebezpečné fyzikálne a chemické znečisťujúce látky, ktoré majú negatívny vplyv na ľudské zdravie. Nepriaznivé účinky na ľudský organizmus sa prejavujú z krátkodobého, strednodobého a dlhodobého hľadiska, zvyšovanie a uvoľňovanie účinkov už existujúcich znečisťujúcich látok. Negatívny vplyv na ľudské zdravie môže zahŕňať širokú škálu chorôb, od miernych až po vážne a život ohrozujúce stavy. Toto sú hlavné znečisťujúce látky:
- Fyzikálne kontaminanty: Akustické znečisťujúce látky spôsobené hlukom generovaným operáciami môžu spôsobiť zmeny v ľudskom tele, ktoré sú sekundárne po prerušení biologického rytmu spánku-bdenia. Elektromagnetické znečisťujúce látky, to znamená elektromagnetické žiarenie generované získavaním a distribúciou elektriny, spôsobujú hlavne zmeny v nervovom a kardiovaskulárnom systéme.
- Chemické kontaminanty: CO2, CO, SO2, častice, troposférický ozón, zvyšujú počet respiračných a kardiovaskulárnych chorôb a znižujú naše schopnosti imunitnej obrany, nebezpečné chemikálie (z arzénu, kadmia, chrómu, kobaltu, olova, mangánu, ortuti, niklu, fosforu, benzénu) , formaldehyd, naftalén, toluén a pyrén. Aj keď sú prítomné v stopových množstvách, sú to veľmi nebezpečné látky, pretože môžu spôsobiť vážne akútne a chronické choroby u exponovaných osôb. Poruchy reprodukcie a zvýšené riziko rakoviny) a rádioaktívne látky
Parná elektráreň
Parné elektrárne sa vyznačujú použitím vody alebo inej kvapaliny, ktorá je v dvoch rôznych fázach pracovného cyklu, zvyčajne vo forme pary a kvapaliny. V posledných rokoch sa stala populárnou aj superkritická technológia, ktorá nevedie k takzvanému fázovému posunu, ktorý bol v minulosti charakteristický pre tieto inštalácie.
Tieto tepelné elektrárne možno rozdeliť na niekoľko častí: elektrické vedenie, parné generátory, parné turbíny a kondenzátory. Aj keď je definícia tepelnej elektrárne veľmi prísna, možno pozorovať rôzne typy tepelných cyklov, ktoré spĺňajú tieto požiadavkys, obzvlášť najbežnejšie sú Rankinov cyklus a Hirnov cyklus.
Pred vstupom do kotla prechádza napájacia voda predhrievacím a kompresným stupňom. V skutočnosti existuje pri vstupe do kotla niekoľko tepelných akumulátorov, to znamená výmenníkov tepla, v ktorých expandovaná para čiastočne alebo úplne predhrieva pracovnú tekutinu. Toto umožňuje vstup vyššej teploty do parného generátora, čím sa zvyšuje účinnosť zariadenia.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o tom, čo je tepelná elektráreň a o jej vlastnostiach.