Tepelné elektrárne

Najrozšírenejším druhom tepelných elektrární sú parné elektrárne. Okrem elektrickej energie môžu dodávať do siete aj tepelnú energiu v podobe pary, alebo teplej vody. Elektrárne, ktoré vyrábajú len elektrickú energiu, sa nazývajú kondenzačné elektrárne a elektrárne, ktoré dodávajú aj tepelnú energiu, sa nazývajú teplárne .

 

Ako palivo sa používa energetické hnedé uhlie, ropa alebo vykurovacie oleje, preto sa elektrárne stavajú zväčša v blízkosti potrebných energetických zdrojov.

Prevádzka tepelných elektrární vyžaduje aj značné množstvo napájacej a chladiacej vody, preto treba pre výstavbu elektrárne zvoliť také miesto, ktoré je ekonomicky najvýhodnejšie po všetkých stránkach prevádzky. Preto sa snažíme postaviť elektrárne v blízkosti palivových zdrojov a úžitkovej vody.

Hlavné výrobné okruhy: Kondenzačné elektrárne a teplárne majú rovnaké takmer všetky výrobné okruhy. Sú to výrobné okruhy paliva, škvary, popola a popolčeka, pary a napájacej vody, chladiacej vody, vzduchu a dymových plynov, elektrický okruh, okruh mastiacich, regulačných a izolačných olejov, okruh ventilačného vzduchu a vodíka v alternátoroch a mnoho ďalších pomocných okruhov.

Palivové hospodárstvo elektrární: každá moderná elektráreň je vystrojená veľmi rozsiahlym palivovým hospodárstvom, ktoré zabezpečuje dopravu paliva, jeho vyloženie a uskladnenie. Niekedy treba dopravované palivo rozrušovať, najmä v zime rozmrazovacími zariadeniami. Ďalej ho treba predsúvať, odstraňovať kovové predmety, drviť ho na zrno potrebnej veľkosti a dopravovať do zásobníkov pri kotloch.

Do elektrárne prichádza zväčša netriedené uhlie. V drviarni sa upravuje na veľkosť 10 až 20 mm pre kotly s práškovým vykurovaním a na 50 až 80 mm pre roštové kotly. Práškové ohnisko vyžaduje ďalšiu úpravu uhlia na prášok s veľkosťou zrna 90 až 200 m m podľa druhu paliva.

Parný kotol je zariadenie, v ktorom sa palivo spaľuje a uvolnené teplo sa odovzdáva vode a vodnej pare. Skladá sa z dvoch hlavných častí, a to zo spaľovacieho priestoru nazvaného ohnisko, a vlastného kotlového agregá­tu s príslušenstvom. Parné turbíny premieňajú tepelnú energiu vodnej pary vyrobenej v parnom kotle na mechanickú prácu, ktorá sa prenáša na hriadeľ turbíny spojenej s trojfázovým synchrónnym alternátorom, v ktorom sa táto práca mení na elektrickú energiu.

Turboalternátory na výrobu elektrickej energie sú zväčša dvojpólové trojfázové synchrónne alternátory. Spojené sú priamo s rýchlobežnými parnými turbínami preto sa nazývajú turboalternátory. Ich rotory sú dlhé až 12 m. Vyrábajú sa z jedného kusa alebo sa zvárajú, prípadne sa spájajú závitmi.

Na účinnosť elektrárne majú vplyv tepelné straty v kotolni, parných turbínach, kondenzátore, mechanické straty v turbíne a alternátore.

V kondenzačných elektrárňach sa z celkového množstva tepla obsiahnutého v palive využije na výrobu elektrickej energie asi 23,1 % v moderných elektrárňach najviac 32 %.

V teplárňach je situácia oveľa priaznivejšia, pretože časť tepelnej energie sa dodáva spotrebiteľom na vykurovanie domácností a priemyslu na technologické účely. Preto celková účinnosť moderných tepelných elektrární dosahuje až 80 %.