Ir daudz veidu, kā ražot enerģiju atkarībā no izmantotā kurināmā veida un vietas vai metodes. Tradicionālās termoelektrostacijas, ko sauc arī par termoelektriskajām stacijām, elektroenerģijas ražošanai izmanto fosilo kurināmo. Daudzi cilvēki nezina, kas ir termoelektrostacija.
Mēs veltīsim šo rakstu, lai pastāstītu, kas ir termoelektrostacija, kādas ir tās īpašības un kā tās ražo elektroenerģiju.
Kas ir termoelektrostacija?
the tradicionālajām termoelektrostacijām, kas pazīstams arī kā termoelektrostacijas, izmanto fosilo kurināmo (dabasgāzi, ogles vai mazutu), lai ražotu elektroenerģiju termiskā ūdens tvaiku ciklā. Termins "parastais" tiek izmantots, lai tos atšķirtu no citām termoelektrostacijām, piemēram, kombinētā cikla vai atomelektrostacijām. Šīs iekārtas ražo elektroenerģiju, kurināmā ķīmisko enerģiju pārvēršot siltumenerģijā, kas pēc tam tiek pārveidota mehāniskajā enerģijā un visbeidzot elektroenerģijā.
Tās galvenās sastāvdaļas ir:
- Katls: Telpa, kas, sadedzinot degvielu, ūdeni pārvērš tvaikā. Šajā procesā degvielas ķīmiskā enerģija tiek pārvērsta siltumenerģijā.
- Spoles: Caurules, pa kurām cirkulē ūdens, kur tas pārvēršas tvaikā. Degšanas gāze nodod savu siltumu ūdenim.
- Tvaika turbīna: Mašīna, kas savāc ūdens tvaikus, spiediena un temperatūras sistēmas dēļ liekot vārpstai, kas iet cauri turbīnai, kustēties. Šīm turbīnām parasti ir vairāki korpusi (augsta, vidēja un zema spiediena), lai maksimāli izmantotu tvaiku.
- Ģenerators: Mašīna, kas elektromagnētiskās indukcijas ceļā pārveido saražoto mehānisko enerģiju elektroenerģijā. Turbīnas vārpsta ir savienota ar ģeneratoru, kas ražo trīsfāzu maiņstrāvu.
Termoelektrostacijas darbība
Darbība a parastā termoelektrostacija var iedalīt vairākos posmos. Pirmkārt, degviela To sadedzina katlā, radot lielu siltuma daudzumu. Šis siltums ir pieradis lai uzsildītu ūdeni, kas tiek pārveidots par augstspiediena un augstas temperatūras tvaiku.
Šis tvaiks tiek nosūtīts uz turbīnām, kur tas izdara spiedienu uz turbīnas lāpstiņām, izraisot turbīnas griešanos. Viņš turbīnas kustība Tas ģenerē mehānisko enerģiju, kas beidzot tiek pārveidota par elektrisko enerģiju ģeneratorā.
Saražotā elektroenerģija iet caur transformatoru, kur tās spriegums palielinās, lai sadalītos lielos attālumos pa elektrotīklu.
Tvaiks, kas tiek izmantots turbīnā, tiek nosūtīts uz kondensatoru, kur tas tiek atdzesēts un pārvērsts atpakaļ ūdenī, kā rezultātā tiek noslēgts tvaika ražošanas cikls. Šis process ir izplatīts visās termoelektrostacijās neatkarīgi no izmantotā kurināmā veida.
Ciklu veidi termoelektrostacijā
- Rankine cikls: To izmanto lielākajā daļā parasto termoelektrostaciju. Šis cikls izmanto degvielas siltumenerģiju, lai radītu ūdens tvaikus, kas pēc tam darbina turbīnu.
- Hyrn cikls: Tas ir Rankine cikla variants ar papildu tvaika uzsildīšanas fāzi. Šis process uzlabo energoefektivitāti.
Termoelektrostacijas ietekme uz vidi
Termoelektrostacijas rada negatīvu ietekmi uz vidi, jo rodas emisijas, kas rodas, sadedzinot fosilo kurināmo un izdalot lielu daudzumu atkritumu siltuma.
Runājot par emisijām, šīs iekārtas ražo oglekļa dioksīdu (CO2), oglekļa monoksīdu (CO), slāpekļa oksīdus (NOx) un sēra dioksīdu (SO2), kas veicina globālo sasilšanu un gaisa piesārņojumu. Var izdalīties citi toksiski elementi, piemēram, dzīvsudrabs un svins.
Filtri tiek izmantoti, lai samazinātu atmosfērā izplūstošo daļiņu daudzumu, un skursteņi parasti ir pietiekami augsti, lai daļiņas labāk izkliedētu gaisā.
Siltuma pārnese un termiskais piesārņojums
Vēl viena saistīta problēma ir termiskais piesārņojums, ko rada atlikušā siltuma izdalīšanās tuvējās ūdenstilpēs. Tas paaugstina ūdens temperatūru, ietekmējot vietējo ekosistēmu. Lai mazinātu šo ietekmi, spēkstacijās tiek ieviestas dzesēšanas sistēmas, atdzesējot ūdeni pirms tā atgriešanas avotā.
Ietekme uz cilvēku veselību
Termoelektrostaciju emitētie piesārņotāji negatīvi ietekmē cilvēku veselību. Sadegšanas rezultātā radušās toksiskās daļiņas un gāzes var izraisīt elpceļu un sirds un asinsvadu slimības. Ilgtermiņā šo vielu iedarbība palielina vēža risku.
Pašreizējie filtri un sistēmas ir uzlabojušās, lai gan joprojām ir jāizstrādā jaunas tehnoloģijas, lai samazinātu ietekmi uz veselību un vidi.
Termoelektrostaciju veidi
Ir dažādi veidi termoelektrostacijasatkarībā no izmantotās degvielas un iekārtas konstrukcijas.
Tradicionālās termoelektrostacijas
Viņi izmanto fosilo kurināmo, piemēram, ogles, mazutu vai dabasgāzi. Lai gan tie ir izplatīti visā pasaulē, to ietekme uz vidi ir ievērojama piesārņojošo gāzu emisiju dēļ.
Kombinētā cikla termoelektrostacijas
the kombinētā cikla iekārtas Tie ir efektīvāki nekā parastie. Viņi izmanto gāzes turbīnas, lai pārveidotu siltumenerģiju mehāniskajā enerģijā, sadedzinot dabasgāzi. Karsto gāzu pārpalikums tiek izmantots, lai radītu tvaiku, kas darbina citu tvaika turbīnu, samazinot emisijas.
Atomelektrostacijas
Tie rada enerģiju caur Kodolenerģija reaktorā, kas atbrīvo lielu daudzumu siltumenerģijas, lai pārvērstu ūdeni tvaikā. Lai gan tie neizdala siltumnīcefekta gāzes, tie rada risku radioaktīvo atkritumu un iespējamo kodolavāriju dēļ.
Alternatīvas un atjaunojamās enerģijas
the atjaunojamās enerģijas, piemēram, saules, vēja un ģeotermālā enerģija, iegūst arvien lielāku vietu. Šie avoti nerada siltumnīcefekta gāzu emisijas un ir ilgtspējīgāki ilgtermiņā.
Saules termiskās un ģeotermālās iekārtas piedāvā līdzīgas alternatīvas tradicionālajām termoelektrostacijām, izmantojot dabiskos avotus bez negatīvas ietekmes, kas saistīta ar fosilo kurināmo.
Tehnoloģiskie uzlabojumi palielina efektivitāti un samazina izmaksas, paātrina ieviešanu visā pasaulē.
Tvaika elektrostacija
the tvaika spēkstacijas Viņi izmanto ciklu, kurā ūdens iziet cauri tvaika fāzei un atgriežas šķidrā stāvoklī. Tas ir izplatīts parastajos termālos.
Superkritiskā tehnoloģija ir ieguvusi aktualitāti, uzlabojot efektivitāti un samazinot enerģijas zudumus, novēršot fāzes izmaiņas.
Tās ir viena no galvenajām tehnoloģijām elektroenerģijas ražošanā, lai gan atjaunojamo energoresursu pieaugums tās pakāpeniski sāk aizstāt.
Enerģētikas sektors piedzīvo pamatīgas pārmaiņas. Termoelektrostacijas joprojām ir aktuālas, taču atjaunojamā enerģija jau ieņem vadošo lomu daudzās valstīs, pateicoties to mazākajai ietekmei uz vidi un augstajam izaugsmes potenciālam.