SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 31
Muharem Horić
Emir Dzuzdanović
Mujo Hadzić
Ermin Č elikovi ć
Samir Durmić
TERMOELEKTRANE
     Termoelektrane su energetska postrojenja koje energiju
      dobivaju sagorijevanjem goriva, a glavna primjena i svrha
      termoenergetskih postrojenja je proizvodnja pare koja će
      pokretati turbinu, a potom i generator električne energije.
    Osnovna namjena im je proizvodnja i transformacija
      primarnih oblika energije u koristan rad, koji se kasnije u
      obliku mehaničke energije dalje iskorištava za proizvodnju
      električne energije. Mehanička energija je proizvedena uz
      pomoć toplinskog stroja koji transformira toplinsku
      energiju. Imamo pretvaranje kemijske energije u toplinsku
      koja se pak različitim procesima predaje nekom radnom
      mediju. Radni medij pak služi kao prijenosnik te energije,
      često izgaranjem goriva, u energiju vrtnje.
T ermoelektrane
Podjela termoelektrana
     prema vrsti pokretača
  Prema vrsti pokretača dijelimo ih na:
2. Plinsko-turbinska postrojenja
3. Parno-turbinska postrojenja
4. Kombinirana postrojenja
   Plinsko-turbinsko postrojenje koristi dinamički pritisak od
    protoka plinova za direktno upravljanje turbinom. Sam
    proces koji se događa u plinskoj turbini nije toliko različit od
    parne turbine. Ukoliko želimo povećati stupanj iskoristivosti
    moramo povećati temperaturu medija koji ulazi u turbinu.Tu
    se javlja problem hlađenja, pogotovo samih lopatica. Kako
    bismo ohladili lopatice koristimo komprimirani zrak iz
    kondenzatora. Naravno dovođenje zraka za hlađenje će
    smanjiti i snagu postrojenja.
 Današnji razvoj materijala nam je omogućio da i izborom materijal
  povećamo otpornost na temperaturu. Za izradu lopatica se danas
  koriste visoko legirani materijali na bazi nikla koji uspješno podnose
  više temperature. Naravno bez obzira na ova dostignuća na području
  materijala moramo osigurati hlađenje lopatica.U plinskim elektranama
  se mehanička energija pretvara u električnu pomoću plinskih motora,
  koji se najčešće grade kao četverotaktni motori. Svako plinsko-
  turbinsko postrojenje sastoji se od kompresora, komore za izgaranje i
  plinske turbine. Princip rada : kompresor služi za stlačivanje zraka
  kojeg usisava iz okoliša te ga komprimira do nekog zadanog tlaka,
  komprimirani zrak dovodi se do komore izgaranja gdje se grije uslijed
  izgaranja goriva. Smjesa koja nastaje (zagrijani zrak i plinovi
  izgaranja) ekspandiraju u plinskoj turbini gdje stvaraju moment koji se
  iskorištava u proizvodnji električne energije i pri radu kompresora.
 Parno-turbinsko postrojenje-Princip rada parnog - turbinskog
  postrojenja: proizvedena para uz pomoć topline, dobivena izgaranjem
  goriva, odvodi se u turbinu gdje na razne načine ekspandira stvarajući
  moment koji pak služi za proizvodnu električne energije u generatoru.
  Koristi dinamički pritisak generatora trošenjem vodene pare za
  okretanje lopatica turbine.
   Najveći broj velikih termoelektrana je s parnim pogonom, kod kojih
    se uglavnom koriste parne turbine (oko 80 % električne energije je
    proizvedeno korištenjem parnih turbina) neposredno spojene sa
    generatorom (turbo-generator). U ovim elektranama toplina
    dobivena sagorijevanjem goriva predaje se vodenoj pari koja u
    parnim turbinama proizvodi mehaničku energiju, a koja se u
    generatoru pretvara u električnu energiju.
   Kombinirano postrojenje ima oboje: plinske turbine ložene prirodnim
    plinom, parni kotao te parnu turbinu koja koristi iscrpljeni plin iz plinske
    turbine kako bi se proizveo elektricitet, tj. to je ciklus koji se sastoji od
    plinsko-turbinskog i parno-turbinskog dijela. Glavne sastavnice su
    naravno plinska i parna turbina. Osnovna namjena ovakvih postrojenja
    je da se iskoristi toplina nastala na izlazu iz plinske turbine. Pošto
    ispušni plinovi koji izlaze iz plinske turbine imaju izuzetno visoke
    temperature, oko 600 °C mogu se iskoristiti kao sredstvo koje će grijati
    vodu i proizvoditi vodenu paru za parnu turbinu. Iskoristivost takvog
    postrojenja doseže i do 60%.. U kombiniranom postrojenju kompresor
    komprimira zrak i šalje ga u komoru izgaranja gdje se istovremeno
    dovodi gorivo za izgaranje. Plinovi izgaranja vrlo visoke temperature
    vode se iz komore izgaranja u plinsku turbinu, gdje ekspandiraju dajući
    koristan rad na vratilu spojenom na rotor plinske turbine.
   Vratilo pokreće generator električne struje i proizvodi
    električnu energiju koja se šalje u mrežu Jedna od vrlo
    dobrih karakteristika plinske turbine je ta što je kod nje
    prisutan vrlo visok omjer zrak/gorivo budući se dodaje
    nekoliko puta više zraka zbog hlađenja lopatica plinske
    turbine. Zbog toga na izlazu iz plinske turbine ostaje još
    dosta neiskorištenog zraka te se taj višak zraka koristi za
    izgaranje dodatnog goriva u utilizatoru. U utilizatoru se
    napojna voda zagrijava do isparavanja i pregrijava na
    zadane parametre. Pregrijana para odlazi iz generatora pare
    u parnu turbinu gdje ekspandira i predaje mehanički rad
    generatoru električne struje. Nakon toga para, sada već
    niskih parametara, odlazi u kondenzator gdje kondenzira.
    Nakon kondenzacije, voda se napojnom pumpom vraća u
    utilizator na ponovno zagrijavanje.
Dijelovi
          termoenergetskog
                 postrojenja
Dijelovi termoenergetskog postrojenja su:
2)Generator   pare
3)Turbina
4)Generator   električne energije
5)Kondenzator
6)Kondenzatorska pumpa
7)Napojna pumpa
8)Rashladni toranj
9)Spremnik napojne vode
10)Pregrijači pare
11)Međupregrijači
12)Ekonomajzeri i sl
Kompresori
   Kompresori služe kod plinsko-turbinskih postrojenja, mlaznim
    motorima i sl. Kompresori mogu biti radijalni ili aksijalni. Kod
    aksijalnih strujanje zraka vrši se u smjeru vratila, dok kod
    radijalnih kompresora imamo radijalno strujanje na rotorsko kolo.
    Radijalni kompresori lakši su i mnogo efikasniji nego aksijalni
    kompresori za manje kompresijske omjere. Kod većih
    postrojenja koriste se aksijalni kompresori obzirom da su
    efikasniji (za veće kompresijske omjere). Isto tako u
    zrakoplovstvu se koriste aksijalni kompresori zbog viših
    kompresijskih omjera. Kompresor za rad koristi energiju nastalu
    zbog rada turbine obzirom da su turbina i kompresor najčešće
    na istom vratilu. Komprimirani zrak s plinovima izgaranja tvori
    radni medij koji ekspandira kasnije u turbini.
Komora izgaranja
   Komora izgaranja sastoji se od dva cilindra. U prvom se
    odvija izgaranje prilikom čega se razvijaju visoke
    temperature te se tako štiti vanjski cilindar od djelovanja
    zračenja topline. Cilindri su međusobno povezani te se
    između njih odvija prostrujavanje zraka. Za izgaranje se
    dovodi 3-6 puta više zraka od teoretski potrebnog zbog
    sniženja maksimalnih temperatura. Komore izgaranja trebaju
    osigurati: stabilno izgaranje u širokim granicama
    opterećenja, jednoličnu raspodjelu temperatura dimnih
    plinova na izlazu iz komore izgaranja, da gubitak tlaka u
    komori izgaranja bude što manji. U klasičnom plinsko-
    turbinskom postrojenju možemo imati više komora izgaranja
    koje se slažu uzdužno, po obodu. Takvo slaganje koristimo
    kao bismo smanjili dimenzije.
Kondenzator

   Kondenzator je klasični izmjenjivač topline koji „vraća“ paru
    natrag u tekuće stanje, nakon što ekspandira u turbini.
    Kondenzat se pumpama vraća natrag u proces. Tlak u
    klasičnom kondenzatoru je izuzetno mali (podtlak – oko
    0,045 bara). Pošto je kondenzator izmjenjivač topline
    potrebno je osigurati i medij kojem će se ta topline predati
    kako bi se para ohladila do temperature kondenzata. Upravo
    zbog toga su termoelektrane smještene na rijekama, moru...,
    kako bi se osigurao medij koji će preuzimati svu tu toplini.
    Naravno postoji mogućnost da termoelektrana radi
    dvofazno, odnosno kao i toplana. Tada se ta para može
    odvoditi vrelovodima i služiti kao grijanje.
Generator pare
   Za generator pare mogli
    bismo reći da čini
    središnji   dio       svake
    termoelektrane. Ukratko
    generator pare, što mu i
    samo ime kaže, služi za
    proizvodnju     pare      s
    određenim parametrima
    (temperature i tlaka)
    koja će se kasnije u
    turbini   iskoristiti    za
    proizvodnju     električne
    energije.
Podjela generatora pare
    Generatore pare dijelimo na:
2) Čelične generatore pare
3) Lijevane generatore pare posebne namjene
Podvrste čeličnih generatora
            pare
  Čelične generatore pare dijelimo na par podvrsta a to su:
2) Vatrocjevne
3) Vodocjevne
4) Cilindrične
Vatrocijevni generatori
             pare
   Vatrocijevni generatori pare funkcioniraju tako da plamen
    struji kroz cijevi i tako grije vodu koja te cijevi okružuje.
Vodocijevni generatori
            pare
   Vodocijevni generatori pare su
    najčešći      i  najbrojniji    te
    najzanimljiviji   s       aspekta
    termoelektrana. Kao što i samo
    ime kaže kod vodocjevnih
    generatora pare voda ili para
    nalaze se u samim cijevima. Na
    taj način moguće je postići
    znatno      veće     tlakove      i
    temperature       nego        kod
    vatrocjevnih generatora pare.
Podjela vodocijevnih
       generatora pare
  Vodocjevne generatore pare opet možemo podijeliti na:
2) Horizontalne s ravnim cijevima
3) Vertikalne sa savinutim cijevima (prirodna ili prisilna
   cirkulacija)
Vertikalni generatori
          pare sa savinutim
                     cijevima
    Vertikalni generatori pare sa savinutim cijevima predstavljaju
    najveću i nama najvažniju skupinu. Ovakvi tipovi generatora
    pare se nalaze u velikim termoenergetskim postrojenjima za
    proizvodnju električne energije. Za izgaranje mogu koristiti
    sve vrste goriva: kruto gorivo na rešetci (ravnoj ili kosoj),
    kruto gorivo u fluidiziranom sloju te izgaranje u prostoru
    (ugljena prašina, tekuće i plinsko gorivo). Prirodna cirkulacija
    u generatoru pare ostvaruje se zbog razlike u gustoćama
    vode i vodene pare. Silazne cijevi upravo zbog toga nisu
    grijane tako da se lakše uspostavi cirkulacija. Temelji
    hidrodinamike, toplija voda će strujati prema gore dok će se
    hladna voda kretati prema dolje. Kada ne možemo osigurati
    uvijete za prirodnu cirkulaciju koristimo različite pumpe kako
    bismo osigurali nesmetanu cirkulaciju. Takvi generatori se
    nazivaju La Mont generatori pare.
Posebni generatori pare
 sa savinutim cijevima
   Posebni generatori pare iz ove skupine su protočni
    generatori pare s prisilnom cirkulacijom. Ovakvi generatori
    grade se za najveća postrojenja sa najvećim protocima,
    nadkritičnim tlakovima i nadkritičnim temperaturama. Ovakvi
    generatori mogu proizvoditi oko 2500 t/h pare, temperature
    od oko 600 ˚C. Ovakav generator možemo zamisliti kao cijev
    u kojoj se voda zagrijava, isparava te ta vodena para
    pregrijava. Veliki nedostatak kod protočnih generatora pare
    je nemogućnost rada pri malim opterećenjima jer se javlja
    mogućnost pregaranja cijevi.
Dijelovi ugrađeni u
         generatore pare
   Postoje postupci i dijelovi, koji se ugrađuju u generator pare
    kako bismo osigurali veću iskoristivost i povećanje snage, a
    to su pregrijač pare, međupregrijači, ekonomajzerske
    površine, zagrijači zraka, kondenzator, rashladni toranj...
Pregrijač pare
   Kako bismo povećali stupanj iskoristivosti čitavog procesa
    koristimo pregrijač pare. To ima utjecaj i na samu tehnologiju
    izrade s obzirom da para nema kapljica vode u sebi pa je
    manje korozivna i erozivna. Kod današnjih termoelektrana
    pregrijana para je imperativ zbog strogo određenih zahtjeva
    za parametre pare na ulazu u turbinu. Prijelaz topline može
    biti konventivan ili putem zračenja. U praksi se uvijek koristi
    mješavina ova dva navedena.
Međupregrijač
   Kod ugradnje međupregrijača moramo imati na raspolaganju
    i turbinu podijeljenu na visokotlačni i niskotlačni dio. Para
    ekspandira u visokotlačnom dijelu turbine do tlaka
    međupregrijanja te se nakon toga vraća u generator pare. U
    generatoru pare se još jednom zagrijava, najčešće ponovno
    na temperaturu svježe pare, te se odvodi u niskotlačni dio
    turbine. Tu para ponovno ekspandira stvarajući koristan rad.
    Kao i kod pregrijača, kod ugradnje međupregrijača povećava
    se ukupan stupanj iskoristivosti postrojenja. Smanjujemo
    vlažnost pare što je izuzetno bitno za dugovječnost turbine.
    Smanjujemo veličinu kondenzatora, gorionika i samog
    generatora pare. Negativna strana je povećanje cijene
    turbine, ali i povećanje ukupnih investicijskih troškova.
Ekonomajzerske
              površine
   Ekonomajzerske površine smještaju se u stražnji dio
    generatora pare tako da se iskorištava dio topline koja bi se
    inače ispustila u okoliš. Time ujedno i smanjujemo
    temperaturu     dimnih    plinova.   Na    ekonomajzerskim
    površinama zagrijavamo napojnu vodu i zrak. U zagrijačima
    napojne vode se voda u pravilu zagrijava ispod temperature
    zasićenja jer u suprotnom nastaje vodena para što može
    izazvati oštećenja u obliku kavitacije. Za svoj rad zagrijači
    vode troše relativno malo energije te zauzimaju malo
    prostora. Ukoliko imamo zagrijače vode brže ćemo pustiti
    generator pare u pogon te ćemo smanjiti opterećenje
    ogrjevnih površina.
Zagrijači zraka
   Posljednji u generatoru pare su zagrijači zraka koji su ujedno
    smješteni iza zagrijača napojne vode. Pošto rade na manjim
    tlakovima, za razliku od zagrijača vode, manji su svojom
    konstrukcijom. Zrak zagrijavamo zbog podizanja stupnja
    iskoristivosti, sušenja goriva i poboljšanja izgaranja. Preko
    70% svih zagrijača zraka su rotacioni zagrijači sastavljani od
    limenih saća koje se griju dimnim plinovima a hlade zrakom.
Rashladni tornjevi
U nekim velikim termoelektranama postoje veliki hiperbolički dimnjaci poput struktura, koji
oslobađaju otpadnu toplinu u ambijent atmosfere isparavanjem vode, a nazivaju se rashladni
tornjevi . Rafinerije petroleja, petrokemijska postrojenja, geotermalna postrojenja koriste
ventilatore kako bi omogućila kretanje zraka prema gore kroz vodu koja se dolazi u smjeru
prema dolje i nemaju hiperboličnu konstrukciju nalik dimnjacima. Inducirani ili tlačni rashladni
tornjevi su pravokutne konstrukcije nalik kutiji, ispunjene s materijalima koji pojačavaju
dodirivanje zraka koji struji u vis i vodu koja teče prema dolje. U pustinjskim područjima
rashladni toranj mogao bi biti neizbježan od kada će trošak uređivanja vode za hladno
isparavanje biti zabranjen. Ovi imaju nižu efikasnost i višu energetsku potrošnju u
ventilatorima od mokrih i isparavajućih rashladnih tornjeva. Tvrtke za elektriku preferiraju
upotrebljavanje rashladne vode iz oceana, rijeka, jezera, rashladnih umjetnih jezera u
zamjenu za rashladni toranj, na području gdje je ekonomičnije i ambijentalno moguće. Ovaj
tip rashlađivanja može sačuvati trošak rashladnog tornja i može imati nižu energetsku cijenu
za pumpanje rashladne vode kroz izmjenjivač topline postrojenja. Uglavnom, otpadna toplina
može uzrokovati da temperatura vode primjetno poraste. Pogonska postrojenja koja
upotrebljavaju prirodne sastojke vode za rashlađivanje, moraju biti konstruirana da preduhitre
ulazak organizama u rashladni krug, inače će se stvoriti organizmi koji se prilagođavaju
toplijim vodenim postrojenjima i utječu tako da nanesu štetu ako se postrojenje ugasi za
hladna vremena.
Rashladni tornjevi
Utjecaj termoelektrana
           na okoliš
   Danas je sve manje termoelektrana budući da su veliki onečišćivači prirode. Kod
    termoelektrana dva su osnovna učinka koji utječu na onečišćenje okoliša. Prvi i
    osnovni je učinak koji nastaje zbog izgaranja fosilnih goriva. Drugi i manje bitni
    jest toplinsko onečišćenje rijeka ili jezera. Mi ćemo se o ovom poglavlju baviti
    samo ovim prvim, odnosno onečišćenjem uslijed izgaranja fosilnog goriva.
    Izgaranje je proces u kojem se kemijska energija sadržana u gorivu transformira
    u unutrašnju energiju koja se opet dalje iskorištava u raznim procesima. Kod
    izgaranja u atmosferu se ispuštaju plinovi kao što su CO, voda, NOx, različiti
    ugljikovodici,... Od svih navedenih ugljik dioksid i voda nisu direktno otrovni za
    ljude. No oni izravno utječu svojom koncentracijom na zagrijavanje atmosfere
    (apsorpcija toplinskog zračenja u atmosferi). Vrsta i sastav plinova nastalih
    uslijed izgaranja ovisi o sastavu goriva koje izgara u procesu. Elementi koji čine
    većinu fosilnih goriva su ugljik, vodik i sumpor. Ugljik može izgarati potpuno i
    djelomično. U potpunom izgaranju imamo CO2 kao produkt dok kod djelomičnog
    izgaranja kao produkt imamo CO. Upravo zbog toga veći udio CO imamo u
    termoelektranama na ugljen jer je teže osigurati kvalitetno miješanje goriva i
    zraka.
   Izgaranjem vodika dobivamo vodu, a izgaranjem sumpora SO2. Kod
    izgaranja težimo što potpunijem izgaranju. Da bismo to ostvarili cilj je
    imati što bolje miješanje zraka i goriva. Naravno da je to
    najjednostavnije ostvariti kod plinskih goriva, a najteže kod krutog. Za
    izgaranje potrebno je osigurati minimalnu količinu zraka. O količini
    sumpora u produktima izgaranja najviše ovisi udio sumpora u samom
    gorivu. Dakle težimo ugljenu i nafti sa što manje sumpora. Kod dušika
    i njegovih oksida gorivo ne utječe toliko na produkciju NOx-a. Isto
    tako treba spomenuti i izuzetno veliku količinu pepela kojeg jedna
    prosječna termoelektrana izbaci u okoliš. U svrhu zaštite okoliša u
    posljednjih desetak godina donijelo se mnoštvo zakona i odredaba
    koje bi trebale pridonijeti smanjenju zagađenja okoliša iz
    termoelektrana. Jedan od glavnih parametara je kontrola i smanjenje
    sumpornih oksida. Postupak odsumporavanja može se vršiti tako da
    se odvaja već iz goriva ili iz produkata izgaranja. Veći efekt se postiže
    ukoliko sumporove okside uklanjamo iz produkata izgaranja. Ovakvi
    postupci zahtijevaju dodatna ulaganja koja poskupljuju i krajnju cijenu
    električne energije. Dušikove spojeve je najjednostavnije reducirati
    stupnjevanim izgaranjem. Na taj način možemo smanjiti emisiju
    dušičnih oksida za oko 50%.
Utjecaj termoelektrana
       na okoliš
Utjecaj termoelektrana
           na okoliš
   Protokolom iz Kyota termoelektrane bi se do kraja 2020.
    trebale izbaciti iz upotrebe.
HVALA

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

Obnovljivi izvori-energije-vlada
Obnovljivi izvori-energije-vladaObnovljivi izvori-energije-vlada
Obnovljivi izvori-energije-vladavladimir minic
 
Obnovljivi izvori energije
Obnovljivi izvori energijeObnovljivi izvori energije
Obnovljivi izvori energijemimanakosanovic
 
Solarna energija
Solarna energijaSolarna energija
Solarna energijaVojo M
 
Pojam energije. obnovljivi i neobnoljivi izvori.
Pojam energije. obnovljivi i neobnoljivi izvori.Pojam energije. obnovljivi i neobnoljivi izvori.
Pojam energije. obnovljivi i neobnoljivi izvori.Marija Ivkovic
 
Proizvodnja električne energije
Proizvodnja električne energijeProizvodnja električne energije
Proizvodnja električne energijenadicagrujicic
 
Tehnika i tehnologija-proizvodnja i prenos električne energije
Tehnika i tehnologija-proizvodnja i prenos električne energijeTehnika i tehnologija-proizvodnja i prenos električne energije
Tehnika i tehnologija-proizvodnja i prenos električne energijeLuka Radović
 
необновљиви извори енергије
необновљиви извори енергијенеобновљиви извори енергије
необновљиви извори енергијеDragana Aleksic
 
Nalaženje vrste i mesta kvara na vodovima
Nalaženje vrste i mesta kvara na vodovimaNalaženje vrste i mesta kvara na vodovima
Nalaženje vrste i mesta kvara na vodovimaradovicpb
 
Obnovljivi izvori energije
Obnovljivi izvori energije Obnovljivi izvori energije
Obnovljivi izvori energije Ana Todorovic
 
Male hidroelektrane
Male hidroelektraneMale hidroelektrane
Male hidroelektranepaunas
 
Основни електронски елементи-пасивни и активниi
Основни електронски елементи-пасивни и активниiОсновни електронски елементи-пасивни и активниi
Основни електронски елементи-пасивни и активниitio_marina
 
Energetska efikasnost
Energetska efikasnostEnergetska efikasnost
Energetska efikasnostEna Horvat
 

Mais procurados (20)

Elektromotori
ElektromotoriElektromotori
Elektromotori
 
Obnovljivi izvori-energije-vlada
Obnovljivi izvori-energije-vladaObnovljivi izvori-energije-vlada
Obnovljivi izvori-energije-vlada
 
Obnovljivi izvori energije
Obnovljivi izvori energijeObnovljivi izvori energije
Obnovljivi izvori energije
 
Solarna energija
Solarna energijaSolarna energija
Solarna energija
 
Pojam energije. obnovljivi i neobnoljivi izvori.
Pojam energije. obnovljivi i neobnoljivi izvori.Pojam energije. obnovljivi i neobnoljivi izvori.
Pojam energije. obnovljivi i neobnoljivi izvori.
 
Proizvodnja električne energije
Proizvodnja električne energijeProizvodnja električne energije
Proizvodnja električne energije
 
Hidroelektrane.ppt
Hidroelektrane.pptHidroelektrane.ppt
Hidroelektrane.ppt
 
Tehnika i tehnologija-proizvodnja i prenos električne energije
Tehnika i tehnologija-proizvodnja i prenos električne energijeTehnika i tehnologija-proizvodnja i prenos električne energije
Tehnika i tehnologija-proizvodnja i prenos električne energije
 
необновљиви извори енергије
необновљиви извори енергијенеобновљиви извори енергије
необновљиви извори енергије
 
Nalaženje vrste i mesta kvara na vodovima
Nalaženje vrste i mesta kvara na vodovimaNalaženje vrste i mesta kvara na vodovima
Nalaženje vrste i mesta kvara na vodovima
 
Obnovljivi izvori energije
Obnovljivi izvori energije Obnovljivi izvori energije
Obnovljivi izvori energije
 
Male hidroelektrane
Male hidroelektraneMale hidroelektrane
Male hidroelektrane
 
Основни електронски елементи-пасивни и активниi
Основни електронски елементи-пасивни и активниiОсновни електронски елементи-пасивни и активниi
Основни електронски елементи-пасивни и активниi
 
Energetska efikasnost
Energetska efikasnostEnergetska efikasnost
Energetska efikasnost
 
Alkoholi
AlkoholiAlkoholi
Alkoholi
 
Visoka pec
Visoka pecVisoka pec
Visoka pec
 
Bakar
BakarBakar
Bakar
 
олово (Pb)
олово (Pb)олово (Pb)
олово (Pb)
 
Toplotni motori
Toplotni  motoriToplotni  motori
Toplotni motori
 
Kuvar
Kuvar Kuvar
Kuvar
 

Destaque

алтернативни извори на енергија
алтернативни извори на енергијаалтернативни извори на енергија
алтернативни извори на енергијаOliver Petrovski
 
Alternativni Izvori Na Energija
Alternativni Izvori Na EnergijaAlternativni Izvori Na Energija
Alternativni Izvori Na EnergijaMarija
 
Национални паркови у Србији
Национални паркови у СрбијиНационални паркови у Србији
Национални паркови у Србијиtanjamz
 
извори на енергија
извори на енергијаизвори на енергија
извори на енергијаLuiza
 
Energetika
Energetika Energetika
Energetika tanjamz
 
Лака индустрија
Лака индустрија Лака индустрија
Лака индустрија tanjamz
 
Zagadjivanje vazduha
Zagadjivanje vazduhaZagadjivanje vazduha
Zagadjivanje vazduhaEna Horvat
 
Energetika u građevinarstvu
Energetika u građevinarstvuEnergetika u građevinarstvu
Energetika u građevinarstvuNatalija Diković
 
Osnovni pojmovi i principi ekologije i zaštite životne sredine
Osnovni pojmovi i principi ekologije i zaštite životne sredineOsnovni pojmovi i principi ekologije i zaštite životne sredine
Osnovni pojmovi i principi ekologije i zaštite životne sredineIvana Damnjanović
 
Best ppt on thermal power station working
Best ppt on thermal power station workingBest ppt on thermal power station working
Best ppt on thermal power station workingRonak Thakare
 

Destaque (16)

Uticaj termoelektrane
Uticaj termoelektraneUticaj termoelektrane
Uticaj termoelektrane
 
Elektrane
ElektraneElektrane
Elektrane
 
Aktivno za održivi razvoj
Aktivno za održivi razvojAktivno za održivi razvoj
Aktivno za održivi razvoj
 
Energetika
EnergetikaEnergetika
Energetika
 
алтернативни извори на енергија
алтернативни извори на енергијаалтернативни извори на енергија
алтернативни извори на енергија
 
Alternativni Izvori Na Energija
Alternativni Izvori Na EnergijaAlternativni Izvori Na Energija
Alternativni Izvori Na Energija
 
6a. energetika
6a. energetika6a. energetika
6a. energetika
 
Prezentacija energetike
Prezentacija energetikePrezentacija energetike
Prezentacija energetike
 
Национални паркови у Србији
Национални паркови у СрбијиНационални паркови у Србији
Национални паркови у Србији
 
извори на енергија
извори на енергијаизвори на енергија
извори на енергија
 
Energetika
Energetika Energetika
Energetika
 
Лака индустрија
Лака индустрија Лака индустрија
Лака индустрија
 
Zagadjivanje vazduha
Zagadjivanje vazduhaZagadjivanje vazduha
Zagadjivanje vazduha
 
Energetika u građevinarstvu
Energetika u građevinarstvuEnergetika u građevinarstvu
Energetika u građevinarstvu
 
Osnovni pojmovi i principi ekologije i zaštite životne sredine
Osnovni pojmovi i principi ekologije i zaštite životne sredineOsnovni pojmovi i principi ekologije i zaštite životne sredine
Osnovni pojmovi i principi ekologije i zaštite životne sredine
 
Best ppt on thermal power station working
Best ppt on thermal power station workingBest ppt on thermal power station working
Best ppt on thermal power station working
 

T ermoelektrane

  • 1. Muharem Horić Emir Dzuzdanović Mujo Hadzić Ermin Č elikovi ć Samir Durmić
  • 2. TERMOELEKTRANE  Termoelektrane su energetska postrojenja koje energiju dobivaju sagorijevanjem goriva, a glavna primjena i svrha termoenergetskih postrojenja je proizvodnja pare koja će pokretati turbinu, a potom i generator električne energije.   Osnovna namjena im je proizvodnja i transformacija primarnih oblika energije u koristan rad, koji se kasnije u obliku mehaničke energije dalje iskorištava za proizvodnju električne energije. Mehanička energija je proizvedena uz pomoć toplinskog stroja koji transformira toplinsku energiju. Imamo pretvaranje kemijske energije u toplinsku koja se pak različitim procesima predaje nekom radnom mediju. Radni medij pak služi kao prijenosnik te energije, često izgaranjem goriva, u energiju vrtnje.
  • 4. Podjela termoelektrana prema vrsti pokretača  Prema vrsti pokretača dijelimo ih na: 2. Plinsko-turbinska postrojenja 3. Parno-turbinska postrojenja 4. Kombinirana postrojenja  Plinsko-turbinsko postrojenje koristi dinamički pritisak od protoka plinova za direktno upravljanje turbinom. Sam proces koji se događa u plinskoj turbini nije toliko različit od parne turbine. Ukoliko želimo povećati stupanj iskoristivosti moramo povećati temperaturu medija koji ulazi u turbinu.Tu se javlja problem hlađenja, pogotovo samih lopatica. Kako bismo ohladili lopatice koristimo komprimirani zrak iz kondenzatora. Naravno dovođenje zraka za hlađenje će smanjiti i snagu postrojenja.
  • 5.  Današnji razvoj materijala nam je omogućio da i izborom materijal povećamo otpornost na temperaturu. Za izradu lopatica se danas koriste visoko legirani materijali na bazi nikla koji uspješno podnose više temperature. Naravno bez obzira na ova dostignuća na području materijala moramo osigurati hlađenje lopatica.U plinskim elektranama se mehanička energija pretvara u električnu pomoću plinskih motora, koji se najčešće grade kao četverotaktni motori. Svako plinsko- turbinsko postrojenje sastoji se od kompresora, komore za izgaranje i plinske turbine. Princip rada : kompresor služi za stlačivanje zraka kojeg usisava iz okoliša te ga komprimira do nekog zadanog tlaka, komprimirani zrak dovodi se do komore izgaranja gdje se grije uslijed izgaranja goriva. Smjesa koja nastaje (zagrijani zrak i plinovi izgaranja) ekspandiraju u plinskoj turbini gdje stvaraju moment koji se iskorištava u proizvodnji električne energije i pri radu kompresora.  Parno-turbinsko postrojenje-Princip rada parnog - turbinskog postrojenja: proizvedena para uz pomoć topline, dobivena izgaranjem goriva, odvodi se u turbinu gdje na razne načine ekspandira stvarajući moment koji pak služi za proizvodnu električne energije u generatoru. Koristi dinamički pritisak generatora trošenjem vodene pare za okretanje lopatica turbine.
  • 6. Najveći broj velikih termoelektrana je s parnim pogonom, kod kojih se uglavnom koriste parne turbine (oko 80 % električne energije je proizvedeno korištenjem parnih turbina) neposredno spojene sa generatorom (turbo-generator). U ovim elektranama toplina dobivena sagorijevanjem goriva predaje se vodenoj pari koja u parnim turbinama proizvodi mehaničku energiju, a koja se u generatoru pretvara u električnu energiju.  Kombinirano postrojenje ima oboje: plinske turbine ložene prirodnim plinom, parni kotao te parnu turbinu koja koristi iscrpljeni plin iz plinske turbine kako bi se proizveo elektricitet, tj. to je ciklus koji se sastoji od plinsko-turbinskog i parno-turbinskog dijela. Glavne sastavnice su naravno plinska i parna turbina. Osnovna namjena ovakvih postrojenja je da se iskoristi toplina nastala na izlazu iz plinske turbine. Pošto ispušni plinovi koji izlaze iz plinske turbine imaju izuzetno visoke temperature, oko 600 °C mogu se iskoristiti kao sredstvo koje će grijati vodu i proizvoditi vodenu paru za parnu turbinu. Iskoristivost takvog postrojenja doseže i do 60%.. U kombiniranom postrojenju kompresor komprimira zrak i šalje ga u komoru izgaranja gdje se istovremeno dovodi gorivo za izgaranje. Plinovi izgaranja vrlo visoke temperature vode se iz komore izgaranja u plinsku turbinu, gdje ekspandiraju dajući koristan rad na vratilu spojenom na rotor plinske turbine.
  • 7. Vratilo pokreće generator električne struje i proizvodi električnu energiju koja se šalje u mrežu Jedna od vrlo dobrih karakteristika plinske turbine je ta što je kod nje prisutan vrlo visok omjer zrak/gorivo budući se dodaje nekoliko puta više zraka zbog hlađenja lopatica plinske turbine. Zbog toga na izlazu iz plinske turbine ostaje još dosta neiskorištenog zraka te se taj višak zraka koristi za izgaranje dodatnog goriva u utilizatoru. U utilizatoru se napojna voda zagrijava do isparavanja i pregrijava na zadane parametre. Pregrijana para odlazi iz generatora pare u parnu turbinu gdje ekspandira i predaje mehanički rad generatoru električne struje. Nakon toga para, sada već niskih parametara, odlazi u kondenzator gdje kondenzira. Nakon kondenzacije, voda se napojnom pumpom vraća u utilizator na ponovno zagrijavanje.
  • 8. Dijelovi termoenergetskog postrojenja Dijelovi termoenergetskog postrojenja su: 2)Generator pare 3)Turbina 4)Generator električne energije 5)Kondenzator 6)Kondenzatorska pumpa 7)Napojna pumpa 8)Rashladni toranj 9)Spremnik napojne vode 10)Pregrijači pare 11)Međupregrijači 12)Ekonomajzeri i sl
  • 9. Kompresori  Kompresori služe kod plinsko-turbinskih postrojenja, mlaznim motorima i sl. Kompresori mogu biti radijalni ili aksijalni. Kod aksijalnih strujanje zraka vrši se u smjeru vratila, dok kod radijalnih kompresora imamo radijalno strujanje na rotorsko kolo. Radijalni kompresori lakši su i mnogo efikasniji nego aksijalni kompresori za manje kompresijske omjere. Kod većih postrojenja koriste se aksijalni kompresori obzirom da su efikasniji (za veće kompresijske omjere). Isto tako u zrakoplovstvu se koriste aksijalni kompresori zbog viših kompresijskih omjera. Kompresor za rad koristi energiju nastalu zbog rada turbine obzirom da su turbina i kompresor najčešće na istom vratilu. Komprimirani zrak s plinovima izgaranja tvori radni medij koji ekspandira kasnije u turbini.
  • 10. Komora izgaranja  Komora izgaranja sastoji se od dva cilindra. U prvom se odvija izgaranje prilikom čega se razvijaju visoke temperature te se tako štiti vanjski cilindar od djelovanja zračenja topline. Cilindri su međusobno povezani te se između njih odvija prostrujavanje zraka. Za izgaranje se dovodi 3-6 puta više zraka od teoretski potrebnog zbog sniženja maksimalnih temperatura. Komore izgaranja trebaju osigurati: stabilno izgaranje u širokim granicama opterećenja, jednoličnu raspodjelu temperatura dimnih plinova na izlazu iz komore izgaranja, da gubitak tlaka u komori izgaranja bude što manji. U klasičnom plinsko- turbinskom postrojenju možemo imati više komora izgaranja koje se slažu uzdužno, po obodu. Takvo slaganje koristimo kao bismo smanjili dimenzije.
  • 11. Kondenzator  Kondenzator je klasični izmjenjivač topline koji „vraća“ paru natrag u tekuće stanje, nakon što ekspandira u turbini. Kondenzat se pumpama vraća natrag u proces. Tlak u klasičnom kondenzatoru je izuzetno mali (podtlak – oko 0,045 bara). Pošto je kondenzator izmjenjivač topline potrebno je osigurati i medij kojem će se ta topline predati kako bi se para ohladila do temperature kondenzata. Upravo zbog toga su termoelektrane smještene na rijekama, moru..., kako bi se osigurao medij koji će preuzimati svu tu toplini. Naravno postoji mogućnost da termoelektrana radi dvofazno, odnosno kao i toplana. Tada se ta para može odvoditi vrelovodima i služiti kao grijanje.
  • 12. Generator pare  Za generator pare mogli bismo reći da čini središnji dio svake termoelektrane. Ukratko generator pare, što mu i samo ime kaže, služi za proizvodnju pare s određenim parametrima (temperature i tlaka) koja će se kasnije u turbini iskoristiti za proizvodnju električne energije.
  • 13. Podjela generatora pare  Generatore pare dijelimo na: 2) Čelične generatore pare 3) Lijevane generatore pare posebne namjene
  • 14. Podvrste čeličnih generatora pare  Čelične generatore pare dijelimo na par podvrsta a to su: 2) Vatrocjevne 3) Vodocjevne 4) Cilindrične
  • 15. Vatrocijevni generatori pare  Vatrocijevni generatori pare funkcioniraju tako da plamen struji kroz cijevi i tako grije vodu koja te cijevi okružuje.
  • 16. Vodocijevni generatori pare  Vodocijevni generatori pare su najčešći i najbrojniji te najzanimljiviji s aspekta termoelektrana. Kao što i samo ime kaže kod vodocjevnih generatora pare voda ili para nalaze se u samim cijevima. Na taj način moguće je postići znatno veće tlakove i temperature nego kod vatrocjevnih generatora pare.
  • 17. Podjela vodocijevnih generatora pare  Vodocjevne generatore pare opet možemo podijeliti na: 2) Horizontalne s ravnim cijevima 3) Vertikalne sa savinutim cijevima (prirodna ili prisilna cirkulacija)
  • 18. Vertikalni generatori pare sa savinutim  cijevima Vertikalni generatori pare sa savinutim cijevima predstavljaju najveću i nama najvažniju skupinu. Ovakvi tipovi generatora pare se nalaze u velikim termoenergetskim postrojenjima za proizvodnju električne energije. Za izgaranje mogu koristiti sve vrste goriva: kruto gorivo na rešetci (ravnoj ili kosoj), kruto gorivo u fluidiziranom sloju te izgaranje u prostoru (ugljena prašina, tekuće i plinsko gorivo). Prirodna cirkulacija u generatoru pare ostvaruje se zbog razlike u gustoćama vode i vodene pare. Silazne cijevi upravo zbog toga nisu grijane tako da se lakše uspostavi cirkulacija. Temelji hidrodinamike, toplija voda će strujati prema gore dok će se hladna voda kretati prema dolje. Kada ne možemo osigurati uvijete za prirodnu cirkulaciju koristimo različite pumpe kako bismo osigurali nesmetanu cirkulaciju. Takvi generatori se nazivaju La Mont generatori pare.
  • 19. Posebni generatori pare sa savinutim cijevima  Posebni generatori pare iz ove skupine su protočni generatori pare s prisilnom cirkulacijom. Ovakvi generatori grade se za najveća postrojenja sa najvećim protocima, nadkritičnim tlakovima i nadkritičnim temperaturama. Ovakvi generatori mogu proizvoditi oko 2500 t/h pare, temperature od oko 600 ˚C. Ovakav generator možemo zamisliti kao cijev u kojoj se voda zagrijava, isparava te ta vodena para pregrijava. Veliki nedostatak kod protočnih generatora pare je nemogućnost rada pri malim opterećenjima jer se javlja mogućnost pregaranja cijevi.
  • 20. Dijelovi ugrađeni u generatore pare  Postoje postupci i dijelovi, koji se ugrađuju u generator pare kako bismo osigurali veću iskoristivost i povećanje snage, a to su pregrijač pare, međupregrijači, ekonomajzerske površine, zagrijači zraka, kondenzator, rashladni toranj...
  • 21. Pregrijač pare  Kako bismo povećali stupanj iskoristivosti čitavog procesa koristimo pregrijač pare. To ima utjecaj i na samu tehnologiju izrade s obzirom da para nema kapljica vode u sebi pa je manje korozivna i erozivna. Kod današnjih termoelektrana pregrijana para je imperativ zbog strogo određenih zahtjeva za parametre pare na ulazu u turbinu. Prijelaz topline može biti konventivan ili putem zračenja. U praksi se uvijek koristi mješavina ova dva navedena.
  • 22. Međupregrijač  Kod ugradnje međupregrijača moramo imati na raspolaganju i turbinu podijeljenu na visokotlačni i niskotlačni dio. Para ekspandira u visokotlačnom dijelu turbine do tlaka međupregrijanja te se nakon toga vraća u generator pare. U generatoru pare se još jednom zagrijava, najčešće ponovno na temperaturu svježe pare, te se odvodi u niskotlačni dio turbine. Tu para ponovno ekspandira stvarajući koristan rad. Kao i kod pregrijača, kod ugradnje međupregrijača povećava se ukupan stupanj iskoristivosti postrojenja. Smanjujemo vlažnost pare što je izuzetno bitno za dugovječnost turbine. Smanjujemo veličinu kondenzatora, gorionika i samog generatora pare. Negativna strana je povećanje cijene turbine, ali i povećanje ukupnih investicijskih troškova.
  • 23. Ekonomajzerske površine  Ekonomajzerske površine smještaju se u stražnji dio generatora pare tako da se iskorištava dio topline koja bi se inače ispustila u okoliš. Time ujedno i smanjujemo temperaturu dimnih plinova. Na ekonomajzerskim površinama zagrijavamo napojnu vodu i zrak. U zagrijačima napojne vode se voda u pravilu zagrijava ispod temperature zasićenja jer u suprotnom nastaje vodena para što može izazvati oštećenja u obliku kavitacije. Za svoj rad zagrijači vode troše relativno malo energije te zauzimaju malo prostora. Ukoliko imamo zagrijače vode brže ćemo pustiti generator pare u pogon te ćemo smanjiti opterećenje ogrjevnih površina.
  • 24. Zagrijači zraka  Posljednji u generatoru pare su zagrijači zraka koji su ujedno smješteni iza zagrijača napojne vode. Pošto rade na manjim tlakovima, za razliku od zagrijača vode, manji su svojom konstrukcijom. Zrak zagrijavamo zbog podizanja stupnja iskoristivosti, sušenja goriva i poboljšanja izgaranja. Preko 70% svih zagrijača zraka su rotacioni zagrijači sastavljani od limenih saća koje se griju dimnim plinovima a hlade zrakom.
  • 25. Rashladni tornjevi U nekim velikim termoelektranama postoje veliki hiperbolički dimnjaci poput struktura, koji oslobađaju otpadnu toplinu u ambijent atmosfere isparavanjem vode, a nazivaju se rashladni tornjevi . Rafinerije petroleja, petrokemijska postrojenja, geotermalna postrojenja koriste ventilatore kako bi omogućila kretanje zraka prema gore kroz vodu koja se dolazi u smjeru prema dolje i nemaju hiperboličnu konstrukciju nalik dimnjacima. Inducirani ili tlačni rashladni tornjevi su pravokutne konstrukcije nalik kutiji, ispunjene s materijalima koji pojačavaju dodirivanje zraka koji struji u vis i vodu koja teče prema dolje. U pustinjskim područjima rashladni toranj mogao bi biti neizbježan od kada će trošak uređivanja vode za hladno isparavanje biti zabranjen. Ovi imaju nižu efikasnost i višu energetsku potrošnju u ventilatorima od mokrih i isparavajućih rashladnih tornjeva. Tvrtke za elektriku preferiraju upotrebljavanje rashladne vode iz oceana, rijeka, jezera, rashladnih umjetnih jezera u zamjenu za rashladni toranj, na području gdje je ekonomičnije i ambijentalno moguće. Ovaj tip rashlađivanja može sačuvati trošak rashladnog tornja i može imati nižu energetsku cijenu za pumpanje rashladne vode kroz izmjenjivač topline postrojenja. Uglavnom, otpadna toplina može uzrokovati da temperatura vode primjetno poraste. Pogonska postrojenja koja upotrebljavaju prirodne sastojke vode za rashlađivanje, moraju biti konstruirana da preduhitre ulazak organizama u rashladni krug, inače će se stvoriti organizmi koji se prilagođavaju toplijim vodenim postrojenjima i utječu tako da nanesu štetu ako se postrojenje ugasi za hladna vremena.
  • 27. Utjecaj termoelektrana na okoliš  Danas je sve manje termoelektrana budući da su veliki onečišćivači prirode. Kod termoelektrana dva su osnovna učinka koji utječu na onečišćenje okoliša. Prvi i osnovni je učinak koji nastaje zbog izgaranja fosilnih goriva. Drugi i manje bitni jest toplinsko onečišćenje rijeka ili jezera. Mi ćemo se o ovom poglavlju baviti samo ovim prvim, odnosno onečišćenjem uslijed izgaranja fosilnog goriva. Izgaranje je proces u kojem se kemijska energija sadržana u gorivu transformira u unutrašnju energiju koja se opet dalje iskorištava u raznim procesima. Kod izgaranja u atmosferu se ispuštaju plinovi kao što su CO, voda, NOx, različiti ugljikovodici,... Od svih navedenih ugljik dioksid i voda nisu direktno otrovni za ljude. No oni izravno utječu svojom koncentracijom na zagrijavanje atmosfere (apsorpcija toplinskog zračenja u atmosferi). Vrsta i sastav plinova nastalih uslijed izgaranja ovisi o sastavu goriva koje izgara u procesu. Elementi koji čine većinu fosilnih goriva su ugljik, vodik i sumpor. Ugljik može izgarati potpuno i djelomično. U potpunom izgaranju imamo CO2 kao produkt dok kod djelomičnog izgaranja kao produkt imamo CO. Upravo zbog toga veći udio CO imamo u termoelektranama na ugljen jer je teže osigurati kvalitetno miješanje goriva i zraka.
  • 28. Izgaranjem vodika dobivamo vodu, a izgaranjem sumpora SO2. Kod izgaranja težimo što potpunijem izgaranju. Da bismo to ostvarili cilj je imati što bolje miješanje zraka i goriva. Naravno da je to najjednostavnije ostvariti kod plinskih goriva, a najteže kod krutog. Za izgaranje potrebno je osigurati minimalnu količinu zraka. O količini sumpora u produktima izgaranja najviše ovisi udio sumpora u samom gorivu. Dakle težimo ugljenu i nafti sa što manje sumpora. Kod dušika i njegovih oksida gorivo ne utječe toliko na produkciju NOx-a. Isto tako treba spomenuti i izuzetno veliku količinu pepela kojeg jedna prosječna termoelektrana izbaci u okoliš. U svrhu zaštite okoliša u posljednjih desetak godina donijelo se mnoštvo zakona i odredaba koje bi trebale pridonijeti smanjenju zagađenja okoliša iz termoelektrana. Jedan od glavnih parametara je kontrola i smanjenje sumpornih oksida. Postupak odsumporavanja može se vršiti tako da se odvaja već iz goriva ili iz produkata izgaranja. Veći efekt se postiže ukoliko sumporove okside uklanjamo iz produkata izgaranja. Ovakvi postupci zahtijevaju dodatna ulaganja koja poskupljuju i krajnju cijenu električne energije. Dušikove spojeve je najjednostavnije reducirati stupnjevanim izgaranjem. Na taj način možemo smanjiti emisiju dušičnih oksida za oko 50%.
  • 30. Utjecaj termoelektrana na okoliš  Protokolom iz Kyota termoelektrane bi se do kraja 2020. trebale izbaciti iz upotrebe.
  • 31. HVALA