Stație termoelectrică: componente, caracteristici și funcționare
O instalație termoelectrică, cunoscută și ca o centrală termoelectrică, este un sistem constituit pentru a genera energie electrică prin eliberarea căldurii prin arderea combustibililor fosili.
Mecanismul utilizat în prezent pentru a genera energie electrică din combustibili fosili constă, în esență, în trei faze: combustia prin ardere, antrenarea turbinei și acționarea generatoarelor electrice.
1) Arderea combustibilului ==> Transformarea energiei chimice în energia termică.
2) Activarea turbinelor de către generatorul electric supus turbinei ==> Transformarea în energie electrică.
3) Conducerea generatorului electric supus turbinei ==> Transformarea în energie electrică.
Combustibilii fosili sunt cei formați cu milioane de ani în urmă, datorită degradării deșeurilor organice în timpuri timpurii. Câteva exemple de combustibili fosili sunt petrolul (inclusiv derivații săi), cărbunele și gazele naturale.
Prin această metodă, marea majoritate a centralelor termoelectrice convenționale funcționează în întreaga lume.
Piese
O centrală termoelectrică are o infrastructură și caracteristici foarte specifice, pentru a-și îndeplini scopul de a produce energia electrică în modul cel mai eficient și cu cel mai mic impact posibil asupra mediului.
Părți ale unei centrale termoelectrice
O centrală termoelectrică este alcătuită dintr-o infrastructură complexă care include sisteme de stocare a combustibililor, cazane, mecanisme de răcire, turbine, generatoare și sisteme electrice de transmisie.
Apoi, cele mai importante părți ale unei centrale termoelectrice:
1) Rezervor de combustibil fosil
Este un rezervor de combustibil condiționat în conformitate cu măsurile de siguranță, sănătate și mediu care corespund legislației fiecărei țări. Acest depozit nu trebuie să implice riscul pentru lucrătorii instalației.
2) Caldera
Cazanul este mecanismul generării de căldură, transformând energia chimică eliberată în timpul arderii combustibilului în energie termică.
În această parte se efectuează procesul de ardere a combustibilului și, pentru aceasta, cazanul trebuie să fie fabricat din materiale rezistente la temperaturi și presiuni ridicate.
3) Generatorul de abur
Cazanul este acoperit de țevi de circulație a apei în jurul acestuia, acesta fiind sistemul de generare a aburului.
Apa care trece prin acest sistem este încălzită datorită transferului de căldură din arderea combustibilului și se evaporă rapid. Aburul generat este supraîncălzit și eliberat la presiune ridicată.
4) Turbină
Outputul procesului precedent, adică vaporii de apă generați datorită arderii combustibilului, conduce un sistem turbionar care transformă energia cinetică a aburului într-o mișcare rotativă.
Sistemul poate fi alcătuit din mai multe turbine, fiecare având un design și o funcție specifică, în funcție de nivelul presiunii de vapori pe care o primesc.
5) Generator electric
Bateria turbinei este conectată la un generator electric, printr-o axă comună. Prin principiul inducției electromagnetice, mișcarea arborelui determină mișcarea rotorului generatorului.
Această mișcare, la rândul său, induce o tensiune electrică în statorul generatorului, cu care energia mecanică provenită de la turbine este transformată în energie electrică.
6) Capacitor
Pentru a garanta eficiența procesului, vaporii de apă care acționează turbinele sunt răciți și distribuiți în funcție de posibilitatea de reutilizare sau nu.
Condensatorul răcește aburul cu ajutorul unui circuit de apă rece, care poate proveni dintr-un corp de apă din apropiere sau poate fi refolosit din unele dintre fazele intrinseci ale procesului de generare termoelectrică.
7) Turnul de răcire
Aburul este transferat într-un turn de răcire pentru a evacua aburul menționat în exterior, prin trecerea printr-o plasă de metal foarte subțire.
Două ieșiri sunt obținute din acest proces: unul dintre ele este aburul care intră direct în atmosferă și, prin urmare, este aruncat din sistem. Cealaltă ieșire este vaporii de apă rece care revin la generatorul de abur pentru a fi folosiți din nou la începutul ciclului.
În orice caz, pierderea de vapori de apă expulzați în mediu trebuie înlocuită prin introducerea apei proaspete în sistem.
8) Substație
Energia electrică generată trebuie transmisă sistemului interconectat. Pentru a face acest lucru, energia electrică este transportată de la ieșirea generatorului la o stație.
Acolo, nivelele de tensiune (tensiune) sunt ridicate pentru a reduce pierderile de energie datorate circulației curenților mari în conductori, în principiu, prin supraîncălzirea acestora.
Din substație, energia este transportată la liniile de transport, unde este încorporată în sistemul electric pentru consum.
9) Șemineu
În horn, gazele și alte deșeuri provenite de la arderea combustibilului sunt expulzate în exterior. Cu toate acestea, înainte ca fumul care rezultă din acest proces să fie purificat.
caracteristici
Cele mai remarcabile caracteristici ale centralelor termoelectrice sunt următoarele:
- Este cel mai economic mecanism de generare care există, având în vedere simplitatea asamblării infrastructurii în comparație cu alte tipuri de centrale de producere a energiei electrice.
- Sunt considerate energii nepurificate, având în vedere emisia de dioxid de carbon și alți poluanți în atmosferă.
Acești agenți afectează în mod direct emisia de ploi acide și măresc efectul de seră care se plânge de atmosfera Pământului.
- Emisiile de abur și rămășițele termice pot afecta direct microclimatul zonei în care sunt situate.
- Dezafectarea apei calde după condensare poate influența negativ starea corpurilor de apă adiacente centralei termoelectrice.
Cum funcționează?
Ciclul de generare termoelectrică începe în cazan, unde combustibilul este ars și generatorul de abur este activat.
Apoi, aburul supraîncălzit și sub presiune acționează turbinele, care sunt conectate printr-o axă la un generator electric.
Energia electrică este transportată printr-o stație într-o curte de transmisie, care este conectată la linii de transmisie, ceea ce permite satisfacerea cerințelor energetice ale orașului adiacent.
