PROVOZ ELEKTRÁRNY

Provoz v tepelné kondenzační elektrárně je složitý proces.
Tvoří jej okruhy paliva, vzduchu a kouř. plynů, strusky a popela,
vody a páry a okruh výroby elektřiny .

UHLÍ

Celý řetěz výroby elektřiny v klasické tepelné elektrárně začíná uhelným hospodářstvím. Většina uhelných elektráren spaluje tzv. hnědé energetické uhlí, což je nízkokalorické hnědé uhlí.

Do elektrárny se uhlí dopravuje pásovými dopravníky, po železnici nebo loděmi. Pásové dopravníky lze použít tehdy, kdy je elektrárna v blízkosti dolu, např. v Tušimicích. Většina elektráren využívá železnici. K provozu na jediný den je zapotřebí v průměru 10 vlaků o třiceti vagónech. Přibližně se na jednu vyrobenou MWh spálí asi 1t uhlí. Uhlí se nejprve v mlýnech mele na prach, čím je prášek jemnější, tím je spalování podobnější spalování plynu. Ventilátory pak uhelný prach spolu se vzduchem vhánějí do hořáků kotle, kde shoří fluidním spalováním.

Kotel elektrárny Poříčí.
Fluidnímu spalování se říká také spalování ve vznosu. Jeho základní princip je jednoduchý, založený na tom, že jemně mleté uhlí se v proudu vzduchu a ve vhodném tvaru spalovacího prostoru chová jako vroucí kapalina. Částice uhlí jsou obaleny vzduchem a proces hoření je pak velmi rychlý. Spalování probíhá za teploty 700 - 900 °C.
Po shoření paliva padá část popela do spodku ohniště jako struska. Popílek je unášen ve spalinách a je zachycován v elektroodlučovači, následují další zařízení, kde se ze spalin oddělují oxidy síry a dusíku. Pro výrobu 1 kWh elektřiny se spotřebuje přibližně 1 kg paliva, z něhož vznikne 7 m3 kouřových plynů.


VODA A PÁRA
Voda, která obíhá v hlavním uzavřeném okruhu
kotel - turbína - kondenzátor - kotel, je chemicky upravená. Součástí každé elektrárny je úpravna vody a laboratoře. Voda je do kotle dodávána napájecími čerpadly, v kotli se voda ohřívá při tlaku ~ 15 MPa. Kotle jsou trubkové z varných trubek vytápěné zevně spalinami, s nuceným oběhem vody, tzv. kotle průtlačné. Sytá pára, vzniklá varem vody se dále ohřívá spalinami v tzv. přehřívácích na páru přehřátou~ 500 °C.
Tato tzv. ostrá pára pak proudí potrubím do turbiny, nejdříve do vysokotlakého dílu parní turbiny. Pro zvýšení účinnosti se zavádí pára zpět do kotle k mezipřihřátí, a pak znovu do středotlaké a nízkotlaké části turbiny. Turbina točí generátorem, který vyrábí (generuje) elektrickou energii. Malé turbiny točí standardně 3000 ot./min., velké 1500 ot./min.


Řez parní turbinou.

V prvních uhelných elektrárnách se při výrobě elektřiny používaly pístové parní stroje a dynama. Vynález turbín znamenal velký pokrok, Výhodou parní turbíny proti parnímu stroji je vyšší účinnost. U její zrodu stáli
Švéd Gustav Laval (1883) a Brit Charles Algernon Parsons (1884).
Lavalova turbína je rovnotlaká
(tlak páry se při průchodu oběžným kolem turbíny nemění).
Parsonsova turbína je přetlaková, reakční
(pára částečně expanduje v oběžném kole). Obě turbíny lze kombinovat. Když pára odevzdala v turbíně využitelnou energii, přichází do kondenzátoru, což je veliká nádoba, kterou proudí v trubkách chladicí voda vnějšího chladicího okruhu. Pára, která odchází z turbíny, a jejíž teplota je přibližně 140 °C, se dotykem s trubkami chladicího okruhu ochlazuje a kondenzuje zpátky ve vodu. Z kondenzátoru se voda
(odborně kondenzát) přivádí čerpadly zpět do kotle.

Strojovna elektrárny Hodonín
s turbosoustrojím 55 MW.
Teplo odebrané páře v kondenzátoru se musí chladicí vodou ve vnějším okruhu někam odvést. Je-li v blízkosti velká řeka, odvádí se do řeky, tzv. průtočné chlazení, kde tato možnost není, se voda odvádí do chladicích věží a ochladí se protitahem vzduchu. V obou případech je teplo bez užitku ztraceno.
Chladící věže jsou dvojího druhu:
S nuceným prouděním vzduchu - ventilátorové
S přirozeným tahem, komínové, hyperbolického tvaru

Instalovaný výkon500 MW
Parní instalovaný výkon1 600 t/h
Tlak páry17,8 MPa
Teplota páry540 °C
 Tab.: Parametry uhelné parní elektrárny Mělník III


sch. elektrárny-flash

sch. elektrárny v animaci

 

 

 

 

 

 

^ top ^

2004 Jzed
& energyweb