Thermoelektrisches Kraftwerk: Teile, Eigenschaften und Betrieb
Ein thermoelektrisches Kraftwerk, auch als thermoelektrisches Kraftwerk bekannt, ist ein System zur Erzeugung von elektrischem Strom durch Freisetzung von Wärme durch Verbrennung fossiler Brennstoffe.
Der derzeitige Mechanismus zur Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen besteht im Wesentlichen aus drei Phasen: Verbrennung, Turbinen- und Generatorantrieb.
1) Verbrennung von Brennstoff ==> Umwandlung von chemischer Energie in Wärmeenergie.
2) Aktivierung der Turbinen durch den der Turbine unterliegenden elektrischen Generator ==> Umwandlung in elektrische Energie.
3) Antrieb des der Turbine unterliegenden Stromerzeugers ==> Umwandlung in elektrische Energie.
Fossile Brennstoffe sind solche, die vor Millionen von Jahren durch den Abbau von organischen Abfällen in früher Zeit entstanden sind. Einige Beispiele für fossile Brennstoffe sind Erdöl (einschließlich seiner Derivate), Kohle und Erdgas.
Durch diese Methode wird die überwiegende Mehrheit der konventionellen thermoelektrischen Kraftwerke weltweit betrieben.
Teile
Eine thermoelektrische Anlage verfügt über sehr spezifische Infrastrukturen und Eigenschaften, um den Zweck einer möglichst effizienten Stromerzeugung bei möglichst geringer Umweltbelastung zu erfüllen.
Teile eines thermoelektrischen Kraftwerks
Eine thermoelektrische Anlage besteht aus einer komplexen Infrastruktur, die Kraftstoffspeichersysteme, Kessel, Kühlmechanismen, Turbinen, Generatoren und elektrische Übertragungssysteme umfasst.
Als nächstes die wichtigsten Teile eines thermoelektrischen Kraftwerks:
1) Tank für fossile Brennstoffe
Es handelt sich um ein Reservoir für konditionierten Kraftstoff gemäß den Sicherheits-, Gesundheits- und Umweltschutzmaßnahmen, die den Gesetzen des jeweiligen Landes entsprechen. Diese Hinterlegung darf kein Risiko für die Arbeiter der Anlage bedeuten.
2) Caldera
Der Kessel ist der Mechanismus der Wärmeerzeugung durch Umwandlung der bei der Verbrennung des Brennstoffs freigesetzten chemischen Energie in Wärmeenergie.
In diesem Teil wird der Brennstoffverbrennungsprozess durchgeführt, und zu diesem Zweck muss der Kessel aus Materialien hergestellt werden, die gegen hohe Temperaturen und Drücke beständig sind.
3) Dampferzeuger
Der Kessel ist von Wasserzirkulationsrohren umgeben, dies ist das Dampferzeugungssystem.
Das Wasser, das durch dieses System fließt, wird durch die Übertragung von Wärme aus der Verbrennung von Kraftstoff erwärmt und verdunstet schnell. Der erzeugte Dampf wird überhitzt und unter hohem Druck freigesetzt.
4) Turbine
Die Leistung des vorherigen Prozesses, dh der durch die Verbrennung von Kraftstoff entstehende Wasserdampf, treibt ein Turbinensystem an, das die kinetische Energie des Dampfes in eine Drehbewegung umwandelt.
Das System kann aus mehreren Turbinen bestehen, von denen jede eine bestimmte Konstruktion und Funktion hat, abhängig vom empfangenen Dampfdruck.
5) Elektrischer Generator
Die Turbinenbatterie ist über eine gemeinsame Achse mit einem elektrischen Generator verbunden. Durch das Prinzip der elektromagnetischen Induktion bewirkt die Bewegung der Welle, dass sich der Rotor des Generators bewegt.
Diese Bewegung induziert wiederum eine elektrische Spannung im Stator des Generators, mit der die von den Turbinen kommende mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird.
6) Kondensator
Um die Effizienz des Prozesses zu gewährleisten, wird der Wasserdampf, der die Turbinen antreibt, gekühlt und verteilt, je nachdem, ob er wiederverwendet werden kann oder nicht.
Der Kondensator kühlt den Dampf mithilfe eines Kaltwasserkreislaufs, der möglicherweise aus einem nahe gelegenen Gewässer stammt oder aus bestimmten Phasen des thermoelektrischen Erzeugungsprozesses wiederverwendet wird.
7) Kühlturm
Der Dampf wird zu einem Kühlturm übertragen, um den Dampf durch den Durchgang durch ein sehr dünnes Metallgitter nach außen abzulassen.
Bei diesem Prozess werden zwei Ergebnisse erzielt: Eines davon ist der Dampf, der direkt in die Atmosphäre gelangt und daher aus dem System verworfen wird. Die andere Ausgabe ist der kalte Wasserdampf, der zum Dampferzeuger zurückkehrt, um zu Beginn des Zyklus erneut verwendet zu werden.
In jedem Fall muss der Verlust von Wasserdampf, der in die Umwelt ausgestoßen wird, durch Einfüllen von Frischwasser in das System ersetzt werden.
8) Unterstation
Die erzeugte elektrische Energie muss in das Verbundsystem übertragen werden. Dazu wird die elektrische Energie vom Generatorausgang zu einer Unterstation transportiert.
Dort werden Spannungspegel (Spannung) angehoben, um Energieverluste durch die Zirkulation hoher Ströme in den Leitern im Wesentlichen durch Überhitzung zu reduzieren.
Vom Umspannwerk wird die Energie zu den Übertragungsleitungen transportiert, wo sie für den Verbrauch in das elektrische System eingespeist wird.
9) Kamin
Im Schornstein werden die Gase und anderen Abfälle aus der Verbrennung von Brennstoff nach außen ausgestoßen. Zuvor werden jedoch die bei diesem Prozess entstehenden Dämpfe gereinigt.
Eigenschaften
Die herausragenden Eigenschaften der thermoelektrischen Anlagen sind:
- Es ist der wirtschaftlichste Mechanismus, der es gibt, da die Infrastruktur im Vergleich zu anderen Arten von Kraftwerken einfach zusammengebaut werden kann.
- Sie gelten aufgrund der Emission von Kohlendioxid und anderen Schadstoffen in die Atmosphäre als nicht saubere Energien.
Diese Mittel wirken sich direkt auf die Emission von saurem Regen aus und verstärken den Treibhauseffekt, der sich über die Erdatmosphäre beschwert.
- Die Dampfemissionen und die thermischen Rückstände können das Mikroklima in dem Bereich, in dem sie sich befinden, direkt beeinflussen.
- Das Verwerfen von heißem Wasser nach der Kondensation kann den Zustand der Gewässer neben dem thermoelektrischen Kraftwerk negativ beeinflussen.
Wie arbeiten sie?
Der thermoelektrische Erzeugungszyklus beginnt im Kessel, wo der Brennstoff verbrannt und der Dampferzeuger aktiviert wird.
Der überhitzte und unter Druck stehende Dampf treibt dann die Turbinen an, die über eine Achse mit einem elektrischen Generator verbunden sind.
Die elektrische Energie wird durch ein Umspannwerk zu einem Übertragungshof transportiert, der an Übertragungsleitungen angeschlossen ist, um den Energiebedarf der angrenzenden Stadt zu decken.
