Obstaja veliko načinov za proizvodnjo energije, odvisno od vrste goriva, ki ga uporabljamo, in kraja ali metode, ki jo uporabljamo. Konvencionalne termoelektrarne se imenujejo tudi termoelektrarne in uporabljajo fosilna goriva za proizvodnjo električne energije. Mnogi ljudje ne vedo dobro kaj je termoelektrarna.
Zato bomo temu članku namenili, da vam povemo, kaj je termoelektrarna, kakšne so njene značilnosti in kako ustvarjajo električno energijo.
Kaj je termoelektrarna
Konvencionalne termoelektrarne, znane tudi kot običajne termoelektrarne, uporabljajo fosilna goriva (zemeljski plin, premog ali kurilno olje) za proizvodnjo električne energije skozi cikel termalne vodne pare. Izraz "konvencionalne" se uporablja za ločevanje od drugih termoelektrarn, kot so kombinirane cikle ali jedrske elektrarne. Tradicionalne termoelektrarne so sestavljene iz več elementov, ki lahko fosilna goriva pretvorijo v električno energijo. Njegove glavne komponente so:
- Kotel: Prostor, ki z zgorevanjem goriva pretvori vodo v paro. V tem procesu se kemična energija pretvori v toplotno energijo.
- Tuljave: cev, po kateri voda kroži in se spremeni v paro. Med njima pride do izmenjave toplote med dimnimi plini in vodo.
- Parna turbina: Stroj, ki zbira vodno paro, zaradi zapletenega sistema tlaka in temperature se os, ki gre skozi, premika. Ta vrsta turbine ima običajno več teles, visokotlačnih, srednjetlačnih in nizkotlačnih, da kar najbolje izkoristi vodno paro.
- Generator: Stroj, ki zbira mehansko energijo, ki nastane skozi jašek turbine, in jo z elektromagnetno indukcijo pretvori v električno energijo. Elektrarna pretvori mehansko energijo jaška v trifazni izmenični tok. Generator je povezan z jaški, ki gredo skozi različna telesa.
Obratovanje termoelektrarne
V tradicionalni termoelektrarni gorivo v kotlu sežge za proizvodnjo toplotne energije za ogrevanje vode, ki se pri zelo visokem tlaku pretvori v paro. Ta para nato spremeni veliko turbino, ki pretvori toplotno energijo v mehansko energijo, ki Nato se v alternatorju pretvori v električno energijo. Električna energija prehaja skozi transformator, ki poveča njegovo napetost in omogoča prenos, s čimer se zmanjšajo izgube zaradi Joulovega učinka. Para, ki zapusti turbino, se pošlje v kondenzator, kjer se pretvori v vodo in vrne v kotel, da začne nov cikel proizvodnje pare.
Ne glede na gorivo, ki ga uporabljate, delovanje tradicionalne termoelektrarne je enako. Vendar obstajajo razlike med predhodno obdelavo goriva in zasnovo gorilnika kotla.
Če torej elektrarna deluje na premog, je treba gorivo predhodno zdrobiti. V oljarni se gorivo segreje, medtem ko v obratu za zemeljski plin gorivo prihaja neposredno po plinovodu, zato ni potrebe po predhodnem skladiščenju. V primeru mešalne naprave se za vsako gorivo izvede ustrezna obdelava.
Vplivi na okolje
Tradicionalne termoelektrarne vplivajo na okolje na dva glavna načina: odvajanje odpadkov v ozračje in s prenosom toplote. V prvem primeru bo izgorevanje fosilnih goriv povzročilo delce, ki sčasoma vstopijo v ozračje, kar lahko škoduje okolju Zemlje. Zaradi tega imajo te vrste rastlin visoke dimnike, ki lahko razpršijo te delce in lokalno zmanjšajo njihov negativni vpliv na zrak. Poleg tega imajo tradicionalne termoelektrarne tudi filtre za delce, ki jih lahko večino ujamejo in preprečijo, da bi tekli zunaj.
V primeru prenosa toplote lahko elektrarne z odprtim ciklom povzročijo ogrevanje rek in oceanov. Na srečo lahko ta učinek rešimo z uporabo hladilnega sistema za hlajenje vode na temperaturo, primerno za okolje.
Termoelektrarne proizvajajo različna zelo nevarna fizikalna in kemična onesnaževala, ki negativno vplivajo na zdravje ljudi. Škodljivi učinki na človeško telo se kažejo kratkoročno, srednjeročno in dolgoročno, povečanje in sproščanje učinkov že obstoječih onesnaževal. Negativni vpliv na zdravje ljudi lahko vključuje širok spekter bolezni, od blagih do resnih in življenjsko nevarnih stanj. To so glavna onesnaževala:
- Fizični onesnaževalci: Akustična onesnaževala, ki jih povzroča hrup, ki ga povzročajo operacije, lahko povzročijo spremembe v človeškem telesu, ki so sekundarne zaradi prekinitve biološkega ritma spanja in budnosti. Elektromagnetna onesnaževala, to je elektromagnetno sevanje, ki nastane s pridobivanjem in distribucijo električne energije, povzročajo predvsem spremembe v živčnem in kardiovaskularnem sistemu.
- Kemični onesnaževalci: CO2, CO, SO2, delci, troposferski ozon, povečajo število bolezni dihal in srca in ožilja ter zmanjšajo naše sposobnosti imunske obrambe, nevarne kemikalije (iz arzena, kadmija, kroma, kobalta, svinca, mangana, živega srebra, niklja, fosforja, benzena , formaldehid, naftalen, toluen in piren. Čeprav so prisotni v sledovih, so zelo nevarne snovi, saj lahko pri izpostavljenih osebah povzročijo resne akutne in kronične bolezni. Reproduktivne motnje in večje tveganje za raka) in radioaktivne snovi
Parna elektrarna
Za termoelektrarne je značilna uporaba vode ali druge tekočine, ki je v delovnem ciklu v dveh različnih fazah, običajno v obliki pare in tekočine. V zadnjih letih je postala priljubljena tudi nadkritična tehnologija, ki ne vodi do tako imenovanega faznega premika, ki je bil v preteklosti značilen za te naprave.
Te termoelektrarne lahko razdelimo na več delov: daljnovodi, parni generatorji, parne turbine in kondenzatorji. Čeprav je opredelitev termoelektrarne zelo stroga, opazimo lahko različne vrste toplotnih ciklov, ki ustrezajo tem zahtevams, zlasti najpogostejša sta Rankinov cikel in Hirnov cikel.
Pred vstopom v kotel gre napajalna voda skozi stopnjo predgrevanja in stiskanja. Dejansko je ob vstopu v kotel več akumulatorjev toplote, to je izmenjevalcev toplote, v katerih razširjena para delno ali v celoti ogreje delovno tekočino. To omogoča vstop višjih temperatur v parni generator, s tem se poveča učinkovitost obrata.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o tem, kaj je termoelektrarna in njene značilnosti.