Postoje brojni načini za proizvodnju energije ovisno o vrsti goriva koje koristimo i mjestu ili metodi koja se koristi za to. Konvencionalne termoelektrane, koje se nazivaju i termoelektrane, koriste fosilna goriva za proizvodnju električne energije. Mnogi ljudi ne znaju šta je termoelektrana.
Ovaj članak ćemo posvetiti tome da vam ispričamo šta je termoelektrana, koje su njene karakteristike i kako proizvodi električnu energiju.
Šta je termoelektrana?
u konvencionalne termoelektrane, također poznate kao termoelektrane, koriste fosilna goriva (prirodni plin, ugalj ili lož ulje) za proizvodnju električne energije kroz ciklus termalne vodene pare. Termin "konvencionalno" koristi se da ih razlikuje od drugih termoelektrana, kao što su kombinovani ciklus ili nuklearna postrojenja. Ova postrojenja proizvode električnu energiju pretvarajući hemijsku energiju goriva u toplotnu energiju, koja se zatim pretvara u mehaničku energiju i konačno u električnu.
Njegove glavne komponente su:
- Kotao: Prostor koji pretvara vodu u paru sagorevanjem goriva. U ovom procesu, hemijska energija goriva se pretvara u toplotnu energiju.
- Zavojnice: Cijevi kroz koje voda cirkuliše, gdje se pretvara u paru. Gas za sagorevanje prenosi svoju toplotu na vodu.
- Parna turbina: Mašina koja sakuplja vodenu paru, uzrokujući, zbog sistema pritiska i temperature, da se vratilo koje prolazi kroz turbinu pomera. Ove turbine obično imaju nekoliko tijela (visokog, srednjeg i niskog tlaka) kako bi maksimalno iskoristile paru.
- Generator: Mašina koja pretvara generisanu mehaničku energiju u električnu putem elektromagnetne indukcije. Osovina turbine spojena je na generator koji proizvodi trofaznu naizmjeničnu struju.
Rad termoelektrane
Operacija a konvencionalna termoelektrana može se podijeliti u nekoliko faza. Prije svega, gorivo Sagorijeva se u kotlu stvarajući veliku količinu topline. Ova toplota je navikla za zagrevanje vode, koja se pretvara u paru visokog pritiska i visoke temperature.
Ova para se šalje u turbine, gdje vrši pritisak na lopatice turbine, uzrokujući da se turbina okreće. On kretanje turbine On stvara mehaničku energiju, koja se konačno pretvara u električnu energiju u generatoru.
Proizvedena električna energija prolazi kroz transformator, gdje se njen napon povećava kako bi se distribuirao na velike udaljenosti kroz električnu mrežu.
Para, jednom upotrijebljena u turbini, šalje se u kondenzator gdje se hladi i ponovo pretvara u vodu, što rezultira zatvorenim ciklusom proizvodnje pare. Ovaj proces je uobičajen u svim termoelektranama, bez obzira na vrstu goriva koja se koristi.
Vrste ciklusa u termoelektrani
- Rankineov ciklus: Koristi se u većini konvencionalnih termoelektrana. Ovaj ciklus koristi toplotnu energiju goriva za stvaranje vodene pare, koja zatim pokreće turbinu.
- Hyrn ciklus: To je varijanta Rankineovog ciklusa, sa dodatnom fazom dogrijavanja parom. Ovaj proces poboljšava energetsku efikasnost.
Utjecaji termoelektrane na okoliš
Termoelektrane stvaraju negativne efekte na okoliš zbog emisija koje nastaju izgaranjem fosilnih goriva i oslobađanjem velikih količina otpadne topline.
Što se tiče emisija, ove biljke proizvode ugljični dioksid (CO2), ugljični monoksid (CO), dušikove okside (NOx) i sumpor dioksid (SO2), koji doprinose globalnom zagrijavanju i zagađenju zraka. Mogu se osloboditi i drugi toksični elementi poput žive i olova.
Filteri se koriste za smanjenje količine čestica koje se emituju u atmosferu, a dimnjaci su obično dovoljno visoki da bolje rasprše čestice u zrak.
Prenos toplote i toplotno zagađenje
Drugi povezani problem je termalno zagađenje zbog oslobađanja preostale topline u obližnjim vodenim tijelima. Ovo podiže temperaturu vode, što utiče na lokalni ekosistem. Elektrane implementiraju sisteme hlađenja kako bi ublažili ovaj uticaj, hladeći vodu prije nego što je vrate izvoru.
Utjecaj na ljudsko zdravlje
Zagađivači koje emituju termoelektrane negativno utiču na zdravlje ljudi. Otrovne čestice i plinovi uzrokovani sagorijevanjem mogu uzrokovati respiratorna i kardiovaskularna oboljenja. Dugoročno, izloženost ovim supstancama povećava rizik od raka.
Postojeći filteri i sistemi su poboljšani, iako je potrebno razviti nove tehnologije kako bi se smanjio uticaj na zdravlje i životnu sredinu.
Vrste termoelektrana
Postoje različite vrste termoelektrane, ovisno o korištenom gorivu i dizajnu postrojenja.
Konvencionalne termoelektrane
Koriste fosilna goriva kao što su ugalj, lož ulje ili prirodni plin. Iako su uobičajeni širom svijeta, njihov utjecaj na okoliš je značajan zbog emisije zagađujućih plinova.
Termoelektrane kombinovanog ciklusa
u postrojenja sa kombinovanim ciklusom Oni su efikasniji od konvencionalnih. Oni koriste plinske turbine za pretvaranje toplinske energije u mehaničku energiju sagorijevanjem prirodnog plina. Višak vrućih plinova se koristi za stvaranje pare koja pokreće drugu parnu turbinu, smanjujući emisije.
Nuklearne termoelektrane
Kroz njih generišu energiju Nuklearna fisija u reaktoru, koji oslobađa veliku količinu toplotne energije za pretvaranje vode u paru. Iako ne emituju gasove staklene bašte, predstavljaju rizike zbog radioaktivnog otpada i mogućih nuklearnih nesreća.
Alternative i obnovljivi izvori energije
u obnovljive energije, kao što su solarna, vetar i geotermalna, sve više uzimaju maha. Ovi izvori ne proizvode emisije stakleničkih plinova i dugoročno su održiviji.
Solarna termalna i geotermalna postrojenja nude slične alternative konvencionalnim termoelektranama, koristeći prednosti prirodnih izvora bez negativnih utjecaja povezanih s fosilnim gorivima.
Tehnološka poboljšanja povećavaju efikasnost i smanjuju troškove, ubrzavajući usvajanje širom svijeta.
Parna elektrana
u parne elektrane Oni koriste ciklus u kojem voda prolazi kroz parnu fazu i vraća se u svoje tekuće stanje. Uobičajena je u konvencionalnim termikama.
Superkritična tehnologija je dobila na značaju, poboljšavajući efikasnost i smanjujući gubitke energije eliminacijom faznih promjena.
One su jedna od glavnih tehnologija u proizvodnji električne energije, iako ih rast obnovljivih izvora energije počinje postepeno zamijeniti.
Energetski sektor prolazi kroz duboku transformaciju. Termoelektrane su još uvijek relevantne, ali obnovljivi izvori energije već preuzimaju vodeću ulogu u mnogim zemljama, zahvaljujući manjem utjecaju na okoliš i velikom potencijalu rasta.