Є багато способів виробляти енергію залежно від типу палива, яке ми використовуємо, та місця чи методу, що використовується для нього. Звичайні теплові електростанції також називають термоелектричними установками і використовують копалини для виробництва електроенергії. Багато людей погано знають що таке теплова електростанція.
Тому ми присвятимо цю статтю, щоб розповісти вам, що таке теплова електростанція, які її характеристики та як вони виробляють електричну енергію.
Що таке теплова електростанція
Звичайні теплові електростанції, також відомі як звичайні термоелектричні установки, використовують викопне паливо (природний газ, вугілля або мазут) для виробництва електроенергії за допомогою циклу термальної водяної пари. Термін "звичайні" використовується для того, щоб відрізнити їх від інших теплових електростанцій, таких як комбінований цикл або атомні електростанції. Традиційні теплові електростанції складаються з безлічі елементів, які можуть перетворювати викопне паливо в електроенергію. Його основними компонентами є:
- Котел: Простір, який перетворює воду в пару завдяки згорянню палива. У цьому процесі хімічна енергія перетворюється на теплову.
- Котушки: труба, по якій циркулює вода і перетворюється на пару. Між ними відбувається теплообмін між димовими газами та водою.
- Парова турбіна: Машина, яка збирає водяну пару, завдяки складній системі тиску і температури, вісь, яка проходить через неї, рухається. Цей тип турбін зазвичай має кілька корпусів, високого, середнього та низького тиску, щоб максимально використати водяну пару.
- Генератор: Машина, яка збирає механічну енергію, що генерується через вал турбіни, і перетворює її в електричну енергію за допомогою електромагнітної індукції. Електростанція перетворює механічну енергію вала в трифазний змінний струм. Генератор з'єднаний з валами, які проходять через різні корпуси.
Експлуатація теплової електростанції
На традиційній тепловій електростанції пальне спалюється в котлі для отримання теплової енергії для нагрівання води, яка перетворюється в пару при дуже високому тиску. Потім ця пара перетворює велику турбіну, яка перетворює теплову енергію в механічну, яка Потім він перетворюється в електричну енергію в генераторі змінного струму. Електрика проходить через трансформатор, який збільшує його напругу і дозволяє передавати його, зменшуючи тим самим втрати внаслідок ефекту Джоуля. Пара, яка залишає турбіну, направляється в конденсатор, де перетворюється у воду і повертається в котел для запуску нового циклу виробництва пари.
Незалежно від палива, яке ви використовуєте, робота традиційної теплової електростанції однакова. Однак існують відмінності між попередньою обробкою палива та конструкцією пальника котла.
Тому, якщо електростанція працює на вугіллі, паливо потрібно попередньо подрібнити. На масляному заводі паливо нагрівається, тоді як на газовому заводі паливо надходить безпосередньо по трубопроводу, тому немає необхідності в попередньому зберіганні. У разі змішувального пристрою до кожного палива застосовується відповідна обробка.
Вплив на навколишнє середовище
Традиційні теплові електростанції впливають на навколишнє середовище двома основними способами: скиданням відходів в атмосферу та за допомогою теплопередачі. У першому випадку спалення викопного палива призведе до потрапляння частинок, які з часом потрапляють в атмосферу, що може завдати шкоди навколишньому середовищу Землі. З цієї причини ці типи рослин мають високі димоходи може розпорошити ці частинки та локально зменшити їх негативний вплив на повітря. Крім того, традиційні теплові електростанції також мають фільтри для твердих частинок, які можуть уловлювати більшість із них і не давати їм виходити на вулицю.
У разі передачі тепла електростанції з відкритим циклом можуть спричинити нагрівання річок та океанів. На щастя, цей ефект можна вирішити, використовуючи холодильну систему для охолодження води до температури, придатної для навколишнього середовища.
Теплові електростанції виробляють різноманітні дуже небезпечні фізичні та хімічні забруднювачі, які негативно впливають на здоров’я людини. Шкідливий вплив на організм людини проявляється в короткостроковій, середньостроковій та довгостроковій перспективі, посилення та вивільнення наслідків існуючих забруднювачів. Негативний вплив на здоров'я людини може включати широкий спектр захворювань, від легких до серйозних та небезпечних для життя станів. Це основні забруднювачі:
- Фізичні забруднення: Акустичні забруднювачі, спричинені шумом, що створюється в результаті операцій, можуть спричинити зміни в організмі людини, які є вторинними внаслідок переривання біологічного ритму сон-неспання. Електромагнітні забруднювачі, тобто електромагнітне випромінювання, що утворюється в результаті отримання та розподілу електрики, в основному спричиняють зміни в нервовій та серцево-судинній системах.
- Хімічні забруднювачі: CO2, CO, SO2, частинки, тропосферний озон, збільшують кількість захворювань органів дихання та серцево-судинної системи, а також знижують здатність імунної оборони, небезпечні хімічні речовини (від миш'яку, кадмію, хрому, кобальту, свинцю, марганцю, ртуті, нікелю, фосфору, бензолу , формальдегід, нафталін, толуол та пірен. Хоча вони присутні у незначних кількостях, вони є дуже небезпечними речовинами, оскільки можуть спричинити серйозні гострі та хронічні захворювання у осіб, що перебувають під впливом. Порушення репродуктивної функції та підвищений ризик раку) та радіоактивні речовини
Парова електростанція
Парові електростанції характеризуються використанням води або іншої рідини, яка перебуває на двох різних стадіях робочого циклу, як правило, у формі пари та рідини. В останні роки також стала популярною надкритична технологія, яка не призводить до так званого зсуву фаз, що було характерним для цих установок у минулому.
Ці теплові електростанції можна розділити на кілька частин: лінії електропередач, парогенератори, парові турбіни та конденсатори. Хоча визначення теплової електростанції є дуже суворим, можна спостерігати різні типи теплових циклів, які відповідають цим вимогамs, особливо найпоширенішими є цикл Ренкіна та цикл Хірна.
Перед входом в котел подавальна вода проходить стадію попереднього нагрівання та стиснення. Насправді при вході в котел є кілька акумуляторів тепла, тобто теплообмінники, в яких розширена пара частково або повністю попередньо нагріває робочу рідину. Це дозволяє високим температурам надходити в парогенератор, таким чином підвищуючи ефективність роботи заводу.
Я сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатись більше про те, що таке теплова електростанція та її характеристики.