UN Centrale termica, Noto anche come impianto di generazione termoelettrica, è un sistema costituito per generare energia elettrica rilasciando calore, bruciando combustibili fossili.
Il meccanismo attualmente utilizzato per generare energia elettrica da combustibili fossili consiste, in sostanza, in tre fasi: combustione di combustibile, azionamento di turbine e azionamento del generatore elettrico..
1) Combustione di combustibili ==> Trasformazione di energia chimica in energia termica.
2) Trasmissione della turbina tramite generatore elettrico collegato alla turbina ==> Trasformazione in energia elettrica.
3) Azionamento del generatore elettrico collegato alla turbina ==> Trasformazione in energia elettrica.
I combustibili fossili sono quelli formati milioni di anni fa a causa del degrado dei rifiuti organici in epoca primordiale. Alcuni esempi di combustibili fossili sono il petrolio (compresi i suoi derivati), il carbone e il gas naturale.
Con questo metodo, la stragrande maggioranza delle centrali termoelettriche convenzionali del mondo opera, in senso lato..
Indice articolo
Una centrale termoelettrica ha un'infrastruttura e caratteristiche molto specifiche, per poter adempiere allo scopo di generazione di energia elettrica nel modo più efficiente e con il minor impatto ambientale possibile..
Una centrale termoelettrica è costituita da un'infrastruttura complessa che comprende sistemi di stoccaggio del combustibile, caldaie, meccanismi di raffreddamento, turbine, generatori e sistemi di trasmissione elettrica..
Ecco le parti più importanti di una centrale termoelettrica:
È un serbatoio di carburante condizionato secondo le misure di sicurezza, salute e ambiente corrispondenti alla legislazione di ciascun paese. Questo deposito non deve rappresentare un rischio per i lavoratori dell'impianto.
La caldaia è il meccanismo di generazione del calore, trasformando l'energia chimica rilasciata durante la combustione del combustibile, in energia termica.
In questa parte si esegue il processo di combustione del combustibile, per questo la caldaia deve essere costruita con materiali resistenti alle alte temperature e pressioni.
La caldaia è rivestita da tubi di circolazione dell'acqua attorno ad essa, questo è il sistema di generazione del vapore.
L'acqua che scorre attraverso questo sistema si riscalda a causa del trasferimento di calore dal combustibile in fiamme ed evapora rapidamente. Il vapore generato è surriscaldato e viene rilasciato ad alta pressione.
L'output del processo precedente, ovvero il vapore acqueo generato dalla combustione del carburante, aziona un sistema a turbina che trasforma l'energia cinetica del vapore in moto rotatorio..
Il sistema può essere composto da più turbine, ciascuna con un design e una funzione specifici, a seconda del livello di pressione del vapore che ricevono..
La batteria della turbina è collegata ad un generatore elettrico, tramite un albero comune. Attraverso il principio dell'induzione elettromagnetica, il movimento dell'albero fa muovere il rotore del generatore.
Questo movimento, a sua volta, induce una tensione elettrica nello statore del generatore, trasformando così l'energia meccanica delle turbine in energia elettrica..
Per garantire l'efficienza del processo, il vapore acqueo che aziona le turbine viene raffreddato e distribuito a seconda che possa essere riutilizzato o meno..
Il condensatore raffredda il vapore attraverso un circuito di acqua fredda, che può provenire da uno specchio d'acqua vicino, oppure riutilizzare alcune delle fasi intrinseche del processo di generazione termoelettrica..
Il vapore acqueo viene trasferito ad una torre di raffreddamento per drenare detto vapore all'esterno, attraverso una rete metallica molto fine..
Da questo processo si ottengono due uscite: una di queste è il vapore acqueo che entra direttamente nell'atmosfera e, quindi, viene scartato dal sistema. L'altra uscita è il vapore acqueo freddo che ritorna al generatore di vapore per essere riutilizzato all'inizio del ciclo..
In ogni caso, la perdita di vapore acqueo che viene espulso nell'ambiente deve essere sostituita inserendo acqua fresca nell'impianto..
L'energia elettrica generata deve essere trasmessa al sistema interconnesso. Per questo, l'energia elettrica viene trasportata dall'uscita del generatore a una sottostazione.
Lì, i livelli di tensione (tensione) vengono aumentati per ridurre le perdite di energia dovute alla circolazione di correnti elevate nei conduttori, fondamentalmente a causa del loro surriscaldamento..
Dalla sottostazione l'energia viene trasportata alle linee di trasmissione, dove viene incorporata nel sistema elettrico per il consumo.
I gas e altri rifiuti prodotti dalla combustione del combustibile vengono espulsi dal camino verso l'esterno. Tuttavia, prima di farlo, i fumi che derivano da questo processo vengono purificati.
Le caratteristiche salienti degli impianti termoelettrici sono le seguenti:
- È il meccanismo di generazione più economico che esista, data la semplicità di assemblaggio dell'infrastruttura rispetto ad altre tipologie di impianti di generazione elettrica..
- Sono considerate energie impure, data l'emissione di anidride carbonica e altri inquinanti nell'atmosfera.
Questi agenti influenzano direttamente l'emissione di piogge acide e aumentano l'effetto serra di cui si lamenta l'atmosfera terrestre..
- Le emissioni di vapore e il residuo termico possono avere un impatto diretto sul microclima dell'area in cui si trovano..
- Lo scarico di acqua calda dopo la condensazione può influenzare negativamente lo stato dei corpi idrici circostanti la centrale termoelettrica..
Il ciclo di generazione termoelettrica inizia nella caldaia, dove viene bruciato il combustibile e viene attivato il generatore di vapore..
Quindi, il vapore surriscaldato e pressurizzato aziona le turbine, che sono collegate da un albero a un generatore elettrico.
L'energia elettrica viene trasportata attraverso una sottostazione a un cantiere di trasmissione, che è collegato alle linee di trasmissione, che gli consente di soddisfare il fabbisogno energetico della città adiacente..
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