Central termoelétrica: peças, características e operação
Uma usina termoelétrica, também conhecida como usina termoelétrica, é um sistema constituído para gerar energia elétrica através da liberação de calor, pela queima de combustíveis fósseis.
O mecanismo atualmente utilizado para gerar eletricidade a partir de combustíveis fósseis consiste, em essência, em três fases: combustão de combustão, acionamento de turbina e acionamento de gerador elétrico.
1) Queima de combustível ==> Transformação de energia química em energia térmica.
2) Ativação das turbinas pelo gerador elétrico sujeito à turbina ==> Transformação em energia elétrica.
3) Acionamento do gerador elétrico sujeito à turbina ==> Transformação em energia elétrica.
Os combustíveis fósseis são aqueles formados há milhões de anos devido à degradação dos resíduos orgânicos nos primeiros tempos. Alguns exemplos de combustíveis fósseis são o petróleo (inclui seus derivados), carvão e gás natural.
Através deste método, a grande maioria das usinas termelétricas convencionais opera em todo o mundo.
Peças
Uma usina termelétrica tem infraestrutura e características muito específicas, a fim de cumprir o propósito de gerar eletricidade da maneira mais eficiente e com o menor impacto ambiental possível.
Partes de uma usina termelétrica
Uma usina termoelétrica é composta por uma infraestrutura complexa que inclui sistemas de armazenamento de combustível, caldeiras, mecanismos de resfriamento, turbinas, geradores e sistemas de transmissão elétrica.
Em seguida, as partes mais importantes de uma usina termelétrica:
1) tanque de combustível fóssil
É um reservatório de combustível condicionado de acordo com as medidas de segurança, saúde e meio ambiente correspondentes à legislação de cada país. Este depósito não deve implicar risco para os trabalhadores da planta.
2) Caldera
A caldeira é o mecanismo de geração de calor, transformando a energia química liberada durante a combustão do combustível, em energia térmica.
Nesta parte o processo de queima de combustível é realizado, e para isso a caldeira deve ser fabricada com materiais resistentes a altas temperaturas e pressões.
3) gerador de vapor
A caldeira é coberta por tubos de circulação de água ao redor, este é o sistema de geração de vapor.
A água que passa por este sistema é aquecida devido à transferência de calor da queima de combustível e evapora rapidamente. O vapor gerado é superaquecido e liberado a alta pressão.
4) Turbina
A saída do processo anterior, isto é, o vapor de água gerado pela queima de combustível, aciona um sistema de turbina que transforma a energia cinética do vapor em um movimento rotativo.
O sistema pode ser composto de várias turbinas, cada uma com um design e função específicos, dependendo do nível de pressão de vapor que recebem.
5) gerador elétrico
A bateria da turbina é conectada a um gerador elétrico, através de um eixo comum. Através do princípio de indução eletromagnética, o movimento do eixo faz com que o rotor do gerador se mova.
Esse movimento, por sua vez, induz uma tensão elétrica no estator do gerador, com a qual a energia mecânica proveniente das turbinas é transformada em energia elétrica.
6) Capacitor
A fim de garantir a eficiência do processo, o vapor de água que impulsiona as turbinas é resfriado e distribuído, dependendo se pode ser reutilizado ou não.
O condensador resfria o vapor por meio de um circuito de água fria, que pode muito bem vir de um corpo de água próximo, ou ser reutilizado de algumas das fases intrínsecas do processo de geração termoelétrica.
7) torre de resfriamento
O vapor é transferido para uma torre de resfriamento para drenar o vapor para o exterior, através da passagem através de uma malha metálica muito fina.
Duas saídas são obtidas deste processo: uma delas é o vapor que entra diretamente na atmosfera e, portanto, é descartado do sistema. A outra saída é o vapor de água fria que retorna ao gerador de vapor para ser usado novamente no início do ciclo.
Em qualquer caso, a perda de vapor de água que é expelida para o meio ambiente deve ser substituída pela inserção de água doce no sistema.
8) Subestação
A energia elétrica gerada deve ser transmitida ao sistema interconectado. Para fazer isso, a energia elétrica é transportada da saída do gerador para uma subestação.
Lá, os níveis de tensão (tensão) são elevados a fim de reduzir as perdas de energia devido à circulação de altas correntes nos condutores, basicamente, superaquecendo-os.
A partir da subestação, a energia é transportada para as linhas de transmissão, onde é incorporada ao sistema elétrico para consumo.
9) Lareira
Na chaminé, os gases e outros resíduos da combustão do combustível são expelidos para o exterior. No entanto, antes disso, os gases que resultam desse processo são purificados.
Funcionalidades
As características mais destacadas das usinas termelétricas são as seguintes:
- É o mecanismo de geração mais econômico que existe, dada a simplicidade da montagem da infraestrutura em comparação com outros tipos de usinas de geração de energia.
- Eles são considerados como energias não limpas, dada a emissão de dióxido de carbono e outros poluentes na atmosfera.
Esses agentes afetam diretamente a emissão de chuva ácida e aumentam o efeito estufa que reclama da atmosfera da Terra.
- As emissões de vapor e o remanescente térmico podem afetar diretamente o microclima da área em que estão localizados.
- O descarte de água quente após a condensação pode influenciar negativamente o estado dos corpos d'água adjacentes à usina termelétrica.
Como eles funcionam?
O ciclo de geração termoelétrica começa na caldeira, onde o combustível é queimado e o gerador de vapor é ativado.
Então, o vapor superaquecido e pressurizado aciona as turbinas, que são conectadas por um eixo a um gerador elétrico.
A energia elétrica é transportada através de uma subestação para um pátio de transmissão, que é conectado às linhas de transmissão, o que permite atender às demandas de energia da cidade adjacente.
