TermocentraleFuncționarea termocentralelor electrice.

Termocentrale

• Centralele termo electrice folosesc energia termica obtinuta prin arderea unor combustibili solizi , lichizi sau gazosi . transformarea energiei termice in energie mecanica se realizeaza cu ajutorul turbinelor (cu aprindere prin scanteie sau diesel). Dintre centralele termoelectrice  , cele mai raspandite si tot odata cele mai complexe sunt centralele cu turbine cu abur , care pot produce si energie termica pentru termoficare industriala si urbana(incalzirea locuintelor).

• Termocentrala Mohave

• Centrale termoelectrice (CTE), care produc în special curent electric, căldura fiind un produs secundar. Aceste centrale se caracterizează prin faptul că sunt echipate în special cu turbine cu abur cu condensație sau cu turbine cu gaze. Mai nou, aceste centrale se construiesc având la bază un ciclu combinat abur-gaz.

• Centrale electrice de termoficare (CET), care produc în cogenerare atât curent electric, cât și căldură, care iarna predomină. Aceste centrale se caracterizează prin faptul că sunt echipate în special cu turbine cu abur cu contrapresiune.

Funcționarea:

• De obicei termocentralele funcționează pe baza unui ciclu Clausius-Rankine. Sursa termică, cazanul, încălzește și vaporizează apa. Aburul produs se destinde într-o turbină cu abur producând lucru mecanic. Apoi, aburul este condensat într-un condensator. Apa condensată este pompată din nou în cazan și ciclul se reia.

• Turbina antrenează un  generator de curent alternativ (alternator), care transformă lucrul mecanic în energie electrică, de obicei la tensiunea de 6000 V și frecvența de 50 Hz în Europa, respectiv 60 Hz înAmerica de Nord și mare parte din America de Sud.

Schema Termocentralei:

Legendă:

1. Turn de răcire10. Ventile de reglare ale turbinei

19. Supraîncălzitor

2. Pompa circuitului de răcire al condensatorului

11. Turbină cu abur de înaltă presiune

20. Ventilator de aer

3. Linie electrică de înaltă tensiune

12. Degazor21. Supraîncălzitor intermediar

4. Transformator ridicător de tensiune

13. Preîncălzitor de joasă presiune (PJP)

22. Priza de aer necesar arderii

5. Generator electric de curent alternativ

14. Bandă de alimentare cu cărbune

23. Economizor

6. Turbină cu abur de joasă presiune

15. Buncăr de cărbune, eventual cu turn de uscare

24. Preîncălzitor de aer

7. Pompă de joasă presiune 16. Moară de cărbune25. Electrofiltru pentru cenușă

8. Condensator 17. Tamburul cazanului26. Exhaustor (ventilator de gaze arse)

9. Turbină cu abur de medie presiune

18. Evacuarea cenușii 27. Coș de fum

Principiul Clausius-Rankine

• Ciclul descrie funcționarea mașinilor termice aflate în termocentrale. Sursele obișnuite de căldură ale acestor centrale sunt combustibilii fosili: cărbunele, păcura și gazul natural, sau combustibilul nuclear. Deși un ciclu Clausius-Rankine poate funcționa cu diverse substanțe, de obicei se folosește apă, datorită mai multor proprietăți favorabile: nu este toxică și nici prea reactivă chimic, se găsește din abundență și la preț de cost scăzut, iar capacitatea termică masică și capacitatea termică latentă de vaporizare sunt potrivite.

Randamentul ciclului Clausius-Rankine

• Notații:• Q   - căldura introdusă în ciclu (J)• Q0   - căldura evacuată din ciclu (J)• LT   - lucrul mecanic produs de turbină (J)• LP   - lucrul mecanic consumat de pompă

(J)• m   - debitul masic al agentului de lucru

(kg/s)• Q   - flux termic, în general (J/s = W)• P   - putere (J/s = W)• η   - randament termic (raportul dintre lucrul

mecanic al ciclului și căldura introdusă, adimensional)

•    - randamentul adiabatic ale pompei, respectiv randamentul interior al turbinei, adimensionale

• i2 i3 i4 i1  - entalpia masică în punctele din diagrama T-s alăturată

• p1 p2   - presiunile înainte, respectiv după comprimare

23 iim

Q

230 iim

Q

PP

P ppvpvii

m

L

1211

24

23

2243

ii

iiii

Q

LL PT

FUNCTIONAREA CENTRALEI CU TURBINE CU ABUR  

• Cazanul C, in care se mentine o presiune ridicata , primeste o cantitate de caldura Q1 , rezultata din arderea unor combustibili. Apa din cazan se transforma in abur saturat , care este supraincalzit in supraincalzitorul S. Aburul supraincalzit-cu continut de caldura marit si cu presiune ridicata-trece in conducta de abur pentru a ajunge in turbine T. In turbina , aburul se destined de la presiunea inalta (de intrare) la presiunea scazuta (de iesire), determinate de presiunea din condensatorul Cd . In timpul acestei destinderi , aburul elibereaza o cantitate de energie care se transforma in lucru mechanic la arboreal turbinei T. Dupa ce a produs lucru mecanic in turbine , aburul intra in condensatorul Cd unde se transforma in apa numita ccondensat.

Schemă de funcționare

Cazanele de abur

• Cazanul este un agregat prevazut cu toate dispozitiile necesare pentru arderea combustibilului si transformarea calduri de la gaze de ardere la fluidul de lucru. Arderea combustibilului are loc intr-un focar , iar transmiterea caldurii se realizeaza la suprafata unui sistem de tevi.

•  In interiorul tevilor circula apa sau abur , iar in exteriorul lor – gazelle de ardere. Tevile prin interiorul carora circula apa (care apoi se vaporizeaza ) poarta numele de tevi fierbatoare si constituie sistemul fierbator. Tevile prin intermediul carora circula aburul care se supraincalzeste poarte numele de tevi supraincalzitoare si constituie supraincalzitorul.

•

 Selectarea cazanelor:

• Tipul si numarul de cazane se alege din urmatoarele considerente:

• 1. sa fie acoperita sarcina maxima;• 2. cazanele sa fie de acelasi tip;• 3. numarul de cazane sa fie cit mai mic, dar nu

mai mic de 2;• 4. la asigurarea sarcinei minime cazanele sa

functioneze in regim stabil si eficient (cu productivitatea nu mai mica de 0.75 din nominala);

Tipuri de cazane

Părțile componente ale unui generator de aburi

• Un generator de abur lucrează conectat cu o mașină de forță (motor cu abur, turbină cu abur într-un ciclu Clausius-Rankine, a cărui reprezentare în diagrama T-s este prezentată în figura alăturată. Aducerea apei de alimentare a cazanului până în apropierea temperaturii de fierbere (preîncălzirea apei) se face în economizor, fierberea propriu zisă se face în sistemul fierbător, iar supraîncălzirea aburului până la temperatura de utilizare

(temperatura nominală) se face în supraîncălzitor.

Transformările termodinamice intr-un generator de aburi

• Unde: 1 preîncălzire apă, 2 fierbere, 3 supraîncălzire abur, 4 resupraîncălzire abur.

Impactul negativ

•  La producerea energiei, din sursele energetice se degajă substanţe poluante cu impact negativ asupra mediului. 

•             În cazul centralelor termoelectrice care  funcţionează cu cărbuniarderea combustibililor implică degajări de gaze nocive în atmosferă care se reîntorc pe sol sub formă de ploi acide ce distrug vegetaţia.

•        Arderea carbunelui poluează prin:

•  emisii de poluanţi (oxizi de carbon, sulf şi azot, particule de praf);

•  contribuie la schimbarea globală a climei prin gazele cu efect de seră;

•  elimină zgura, care are efecte complexe asupra atmosferei, solului şi apelor subterane, elimină pulberi metalice;

• produce deşeuri.

CET-2

• Capacitatea de producție S.A. CET-2

• Capacitatea electrică a centralei constituie 240 MW şi termică de 1200 Gcal/h.

Utilajul de bază la CET-2

• • Trei cazane energetice TGM – 96B cu o capacitate de producţie 480t/h.• Trei turbine cu apă PT -80/100-130/13.• Trei generatoare electrice TVF - 120 -2UZ.• Trei cazane de încălzire a apei PTVM -100• Două cazane de încălzire a apei CVGM -180.

REFERAT

La lucrarea de laborator nr.3

Tema: Microsoft Power Point

A efectuat st. gr. TE-141 Grigorașenco Cristian

A verificat as. un. Tverdohleb Ala