- Parti
- Parti di un impianto termoelettrico
- 1) Serbatoio carburante fossile
- 2) Caldaia
- 3) Generatore di vapore
- 4) Turbina
- 5) Generatore elettrico
- 6) Condensatore
- 7) Torre di raffreddamento
- 8) Sottostazione
- 9) Camino
- caratteristiche
- Come funzionano?
- Riferimenti
Un impianto termoelettrico , 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 si compone essenzialmente di tre fasi: combustione del carburante, azionamento della turbina e azionamento del generatore elettrico.
1) Combustione di combustibili ==> Trasformazione dell'energia chimica in energia termica.
2) Funzionamento della turbina mediante 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 tempi primordiali. Alcuni esempi di combustibili fossili sono il petrolio (compresi i suoi derivati), il carbone e il gas naturale.
Con questo metodo, la stragrande maggioranza degli impianti termoelettrici convenzionali del mondo opera, in senso lato.
Parti
Una centrale termoelettrica ha un'infrastruttura e caratteristiche molto specifiche, al fine di soddisfare lo scopo della generazione di energia elettrica nel modo più efficiente e con il minor impatto ambientale possibile.
Parti di un impianto termoelettrico
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:
1) Serbatoio carburante fossile
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.
2) Caldaia
La caldaia è il meccanismo per generare calore, trasformando l'energia chimica rilasciata durante la combustione del combustibile, in energia termica.
In questa parte viene eseguito il processo di combustione del combustibile, per questo la caldaia deve essere costruita con materiali resistenti alle alte temperature e pressioni.
3) Generatore di vapore
La caldaia è rivestita con tubi per la circolazione dell'acqua intorno 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 viene surriscaldato e viene rilasciato ad alta pressione.
4) Turbina
L'output del processo di cui sopra, 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.
5) Generatore elettrico
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.
6) Condensatore
Al fine di 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 può essere riutilizzato da alcune delle fasi intrinseche del processo di generazione termoelettrica.
7) Torre di raffreddamento
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 in 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 immettendo nell'impianto acqua fresca.
8) Sottostazione
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, essenzialmente a causa del loro surriscaldamento.
Dalla sottostazione l'energia viene trasportata alle linee di trasmissione, dove viene incorporata nel sistema elettrico per il consumo.
9) Camino
Il camino espelle i gas e altri rifiuti della combustione del carburante all'esterno. Tuttavia, prima di farlo, i fumi che risultano da questo processo vengono purificati.
caratteristiche
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 agenti 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 vapori e residui termici 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.
Come funzionano?
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 ad un cantiere di trasmissione, che è collegato ad alcune linee di trasmissione, che le consente di soddisfare il fabbisogno energetico del comune adiacente.
Riferimenti
- Centrale termoelettrica (sf). L'Avana Cuba. Recupero da: ecured.cu
- Impianti termici o termoelettrici convenzionali (sf). Estratto da: energiza.org
- Come funziona una centrale termica (2016). Estratto da: Sostenibilidadedp.es
- Esercizio di una centrale termoelettrica (sf). Compagnia Energetica Provinciale di Córdoba. Cordoba Argentina. Recupero da: epec.com.ar
- Molina, A. (2010). Cos'è una centrale termoelettrica? Estratto da: nuevamujer.com
- Wikipedia, The Free Encyclopedia (2018). Centrale termica. Estratto da: es.wikipedia.org