Stredná odborná škola automobilová Moldavská cesta 2, Košice Učíme efektívne a moderne – inovácia vyučovacieho procesu v súlade s modernizáciou ŠkVP Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ. Moderné vzdelávanie pre modernú spoločnosť.

TEPELNÉ ELEKTRÁRNE Magdaléna Nikházyová

Zdroje energie Obnoviteľné zdroje - energia pochádzajúca zo slnka, zeme a mesiaca. Táto energia je prakticky nevyčerpateľná. energia vody energia vetra energia morských vĺn, energia slnečného žiarenia, - energia biomasy.

Neobnoviteľné zdroje energie podľa energetického obsahu môžeme rozdeliť nasledovne: pevné palivá, ropa, zemný plyn, prírodný urán.

Denný diagram zaťaženia Denný diagram zaťaženia sa horizontálne delí na tri časti; na základné, pološpičkové a špičkové pásmo. Na základe pásma v ktorom energetické výrobne pracujú a dodávajú elektrinu do ES ich delíme na: Základné elektrárne - kryjú základné zaťaženie ES. Sem patria prietočné vodné elektrárne bez akumulácie vody, jadrové elektrárne, moderné parné elektrárne s vysokovýkonnými blokmi, paroplynové elektrárne. Čas využitia 5000 až 7000 hod. ročne. Pološpičkové elektrárne - pásmo pološpičkového zaťaženia. Tu patria parné elektrárne s blokmi špeciálne konštruované pre túto prevádzku s častým odstavením a nábehom, zmodernizované staršie parné elektrárne a upravené s možnosťou rýchleho nábehu, pološpičkové paroplynové elektrárne, vodné elektrárne s akumulačnou nádržou vody a pod.. Čas využitia 1500 až 5000 hod. ročne. Špičkové elektrárne – slúžia na krytie špičkového zaťaženia DDZ ES. Tu patria vodné elektrárne s akumuláciou vody, prečerpávacie vodné elektrárne, elektrárne so spaľovacími turbínami a pod. Čas využitia 500 až 2500 hod. ročne. Regulačné elektrárne – preberajú príslušnú časť nepravidelných krátkodobých zmien zaťaženia elektrizačnej sústavy za účelom udržania predpísanej frekvencie (50 Hz). Samostatné elektrárne – nepracujú do elektrizačnej sústavy (autonómna prevádzka).

Denný diagram zaťaženia

Princíp činnosti tepelných elektrární Výroba elektrickej energie v tepelnej elektrárni je charakteristická tým, že hlavným zdrojom jej výroby je spaľovanie uhlia, plynu alebo mazutu. V kotle sa vyrába para, ktorá poháňa turbínu pripojenú k alternátoru. Premena tepelnej energie na elektrickú sa realizuje parným cyklom. Tepelnú elektráreň tvorí niekoľko samostatných výrobných blokov o potrebnej veľkosti a výkone. Klasická elektráreň pozostáva z kotolne, medzi strojovne, strojovne, vyvedenia elektrického výkonu a z pomocných prevádzok (za uhľovanie, úprava vody, vodné hospodárstvo, zadný palivový cyklus atď.).

Rozdelenie tepelných elektrární Tepelné elektrárne sa delia na: Tepelné kondenzačné elektrárne – parné. Teplárne (kombinovaná výroba tepla a elektrickej energie). Výhrevne (slúžia na dodávku tepla spotrebiteľom v pare alebo v horúcej vode), Špeciálne elektrárne – k premene tepelnej energie na mechanickú používajú spaľovacie turbíny. Paroplynový cyklus (PPC), kogeneračné jednotky s piestovými motormi a pod.

Tepelná schéma parnej teplárne; a) Tepláreň s protitlakovou turbínou; b) Tepláreň s kondenzačnou turbínou; Ko – Kondenzátor, TS – Tepelný spotrebič, G – AC generátor, K – Parný generátor ČK – Čerpadlo kondenzátu, RS – Redukčná stanica, PP – Prehrievač pary, T - Turbína NRO – Nízkotlakový regeneratívny, CHV – Chladiaca veža, N – Napájacia nádrž ohrievač kondenzátu ČCH – Čerpadlo chladiacej vody, NČ – Napájacie čerpadlo KOV – Kanalizácia odpadových vôd, VRO – Vysokotlakový regeneratívny ohrievač vody

Kondenzačné elektrárne Technológia výroby elektrickej energie a použité technologické zariadenia v kondenzačných elektrárňach a teplárňach sú prakticky rovnaké. Obidva typy tepelných elektrární sa od seba líšia použitým typom turbíny. V kondenzačných elektrárňach sa používajú kondenzačné turbíny s neregulovanými odbermi, ktoré nemôžu dodávať teplo spotrebiteľom. Teplárne zabezpečujú hlavne dodávku tepla. V nich sa používajú turbíny protitlakové alebo kondenzačné turbíny s regulovanými odbermi. Kondenzačné elektrárne vyrábajú elektrickú energiu nezávisle na inej účelovej výrobe. V klasickej kondenzačnej tepelnej elektrárni prevažuje blokové usporiadanie výrobne elektrickej energie. Každý výrobný blok elektrárne je samostatnou výrobnou jednotkou - samostatnou elektrárňou. Podľa spôsobu spaľovania sa kotle spaľujúce pevné palivo rozdeľujú na roštové, granulačné, výtavné a fluidné. Uvedené kotle sú doplnené kotlami spaľujúcim tekuté a plynné palivá.

Každý blok elektrárne môže pracovať samostatne Každý blok elektrárne môže pracovať samostatne. Princíp fungovania je jednoduchý. Uhlie zo skládky je buldozérmi nahrnuté do odberného zariadenia odkiaľ je vynášané zauhľovacím pásom do zásobníka uhlia, ktorý sa nachádza pri každom kotle. Uhlie sa postupne suší a melie na prášok, následne sa spaľuje v kotle. V stenách kotla sú umiestnené trubkové alebo membránové výparníky, v ktorých sa voda mení na paru a vzniknutá para o vysokej teplote a tlaku je odvádzaná do parného bubna. Odtiaľ je para vedená cez prehrievače a prihrievače parným rozvodom na lopatky turbíny, ktorá je spojená s generátorom.

Schéma tepelného obehu parnej elektrárne

Turbína s elektrickým generátorom Turbína tvorí spoločne s elektrickým generátorom jedno sústrojenstvo - turbogenerátor. V turbogenerátore sa uskutočňuje premena tepelnej energie na elektrickú. Vzniknutá elektrická energia je vedená cez sústavu transformátorov, rozvodnou sieťou až ku konečným spotrebiteľom.

Ekologické aspekty tepelných elektrární Odpadové látky odchádzajú z tepelnej elektrárne vo forme: 1. Škodlivé látky (SO2, NOx, tuhé látky, HCl, HF). 2. Skleníkové plyny (CO2, CO, N2O a H2O). 3. Pevné odpady (škvara, troska, popolček), 4. Kvapalné odpady (zbytky popolovín, produkty odsírenia, ostatné odpady).

Opatrenia proti znečisťovaniu ovzdušia v tepelných elektrárňach a) Rozptyl je riešený výberom vhodného miesta staveniska elektrárne, ktorý zohľadňuje meteorologické a topografické podmienky. Vzhľadom na realizované technologické opatrenia v spaľovacom procese vedúce k zníženiu produkcie emisií sa dnes už jestvujúce komíny znižujú, resp. sa stavujú do výšky cca 150m. b) Odstránenie tuhých častíc z dymových plynov. Používajú sa odlučovače popolčeka mechanické alebo elektrické, prípadne ich kombinácia. c) Odsírenie paliva - zdokonalenie spaľovacej technológie. Ide predovšetkým o odsírenie spalín. Existuje viac metód odsírenia spalín. V elektrárenskej a teplárenskej praxi, kde sa hlavne odstraňujú oxidy síry zo spalín, našlo hlavné uplatnenie použitie vápenca na viazanie oxidov síry. Ide hlavné o mokrú vápencovú metódu spočívajúcu v prepieraní spalín v emulzii hydroxidu vápenatého. Pri suchej metóde, tzv. fluidné spaľovanie, sa primieša v ohnisku pomletý vápenec, ktorý viaže oxidy síry.

Naše tepelné elektrárne Vojany

Ďakujem za pozornosť

© SOŠA Košice www.sosake.sk Február 2010