UNIVERZITET U KRAGUJEVCU
Tehnički fakultet Čačak
Odsek: Industrijski menadzement
Predmet:
Elektrotehnika sa elektronikom
Seminarski rad
Tema:
Termoelektrane
Student:
Predmetni nastavnik:
Čačak, 2006.
Termoelektrane
Marija Mandić 4041/2003
TERMOELEKTRANE
Termoelektranama se nazivaju postrojenja u kojima se toplina pretvara u
mehanicku energiju,a ova u elektricnu,bez obzira na to da li se koristi toplina
dobivena izgaranjem fosilnih i drugih goriva, geotermickih izvora ili toplina
dobivena nuklearnom fisijom.
Termoelektrane mogu se podeliti prema vrsti pogonskih strojeva,prema nacinu
koriscenja pare,prema upotrebljenom gorivu i prema nacinu hladjenju
kondenzatora.
Prema vrsti upotrebljenih strojewva razlikujemo/parne termoelektrane,u kojima
gorivo izgara u parnim kotlovima a pogonski je stroj parna turbina;
termoelektrane sa plinskim turbinama,u kojima je pogonski stroj plinska turbina;
dizelske termoelektrane s dizelskim motorom kao pogonskim strojem;nuklearne
termoelektrane u kojima nuklearni reaktor (sa izmenjivacem topline ili bez
njega)preuzima ulogu kotla a pogonski je stroj takodje parna turbina;
geotermicke termoelektrane u kojima se para iz zemlje neposredno ili posredno
(preko izmenjivaca topline) upotrebljava za pogon parne turbine.
Termoelektrane u kojima se kao pogonski stroj upotrebljavaju parne turbine
mozemo podeliti na kondenzacione termoelektrane i na termoelektrane za
kombiniranu proizvodnju elektricne energije i pare (toplane i industrijske
termoelektrane). Kondenzacione termoelektrane proizvode samo elektricnu
energiju,a u toplanama i industrijskim termoelektranama pored elektricne
energije prizvodi se para (a posredno vrela voda) koja se upotrebljava za
tehnoloske procese i grejanja. I sa plinskim turbinama moze se ostvariti
kombinirana proizvodnja elektricne energije i pare.
U parnim termoelektranama mogu se koristiti cvrsta,tekuca i plinovita goriva,u
termoelektranama s plinskim turbinama tekuca i plinovita, a u dizelskim
termoelektranamasamo tekuca goriva.
S obzirom na hladjenje (u kondenzatoru parne turbine, u hladionicama
postrojenja sa plinskim turbinama i s dizewlskim motorima) razlikuju se
termoelektrane sa protocnim hladjenjem i termoelektrane sa povratnim
hladjenjem.
2
Termoelektrane
Marija Mandić 4041/2003
termoelektrane. Dispozicije a) do c) dolaze u obzir za goriva sa malim sadrzajem
pepela i sumpora, jer tada nije potreban visok dimnjak. Da se spreci zagadjivanje
vazduha u blizini termoelektrane, dim, pre ulaska u dimnjak, prolazi kroz cistac
plina. Uredjaji za pripremu vode nalaze se po pravilu uz turboagregat, a
turboagregati nastoje se smestiti sto blize kotlovima radi smanjenja duzine
parovoda, koji zbog sve visih pritisaka i temperatura postaje sve skuplji.
Smanjenje udaljenosti izmedju kotla i turboagregata vazno je kad je
medjupregrevanje pare. Kada se bunkeri ugljena nalaze izmedju kotlovnice i
strojarnice (a i d) ili izmedju kotlova (c i f), rasklopno postrojenje i komanda
nalaze se u prostoru ispd bunkera. Postavljanje turbo-agregata jedan iza drugoga
kao dispozicijama c, d i f ima prednosti kad se radi o agregatima velike duzine
(agregati velike snage s visokim parametr ima pare).
Slika 2 Slika 3
U neposrednoj blizini glavne pogonske zgrade smesteni su uredjaji za
transport goriva i pepela i deponij pepela. U postropjenja termoelektrane spadaju
i postrojenja za dobavu vode te dovod i odvod vode. Ako je predvidjeno
povratno hladjenje, uz glavnu pogonsku zgradu smesteni su hladnjaci.
Parni kotlovi koji se danas upotrebljavaju u termoelektranama vodocevni su
kotlovi sa cevima smestenim oko lozista. U malim postrojenjima postavljaju se
kotlovi s kosim ili sa strmim cevima. Sve se vise upotrebljavaju kotlovi s
prisilnom cirkulacijom vode u kotlu. Samo u kotlovima malih ucina gorivo se
4
Termoelektrane
Marija Mandić 4041/2003
lozi na pomicnoj resetki. U poslednje vreme cesto se za lozenje kotlova
upotrebljava lozno ulje i zemni plin. Ponekad se postavljaju kotlovi koji se mogu
koristiti dvema, pa i svima trima vrstama goriva.
Konstrukcija kotlova u termoelektrani prilagodjena je odredjenom kvalitetu
goriva. Normalno je to ugljen iz rudnika u neposrednoj blizini elektrane ili
otpadne vrste ugljena iz udaljenih rudnika. I u jednom i u drugom slucaju
kolicine ugljena su ogranicene.
Parne turbine su rotacioni strojevi koji se sastoje od statora i rotora sa vecim
brojem redova lopatica (sl.4). U njima se toplotna energija pretvara u mehanicku.
S obzirom na smer strujanja parne turbine su aksijalne ili radijalne. Velika vecina
turbina je aksijalna. Radijalne turbine upotrebljavaju se samo iznimno jer se ne
mogu izgraditi vecih snaga i jer se ne moze provesti zagrvanje kondenzata.
Turbine se danas grade do snage od 1000 MW za paru pritiska do 300 bara i
temperature do 600 stepeni.
Slika 4
Para koja je ekspandirala u turbini ulazi u kondenzator. U kondenzacionim
turbinama sva para dolazi u kondenzator; u turbinama s oduzimanjem deo pare
se oduzima iz turbine pre nego
sto je ekspandirala do pritiska
kondenzatora a preostali deo pare
dolazi u kondenzator; protutlacne
turbine nemaju kondenzatora jer
se sva para pod pritiskom odvodi
u parnu mrezu, koja preuzima
ulogu kondenzatora.
Slika 5
5
Termoelektrane
Marija Mandić 4041/2003
Faktori koji ogranicavaju velicinu instalirane
snage parne termoelektrane
Instalirana snaga termoelektrana normalno je odredjena potrebama
konzumenata, odnosno potrebama snage za dopunu proizvidnje iz
hidroelektrana.
Najveca kolicina vode u termoelektrani potrebna je za hladjenje
kondenzatora,koje se moze provesti bilo protocnim bilo povratnim hladjenjem.U
prvom se slucaju za hladjenje kondenzatora upotrebljava uvek sveza voda, dok u
slucaju povratnog hladjenja stalno kruzi ista voda, koja se hladi u rashladnom
tornju.Protocno hladjenje je i energetski i ekonomski povoljnije jer je pri njemu
temperatura rashladne vode niza, sto omogucuje odrzavanje nizeg pritiska u
kondenzatoru, a potrebne su i manje investicije za izgradnju postrojenja i zato se
uvek tezi protocnom hladjenju.
Maksimalna instalirana snaga termoelektrane s protocnim hladjenjem
kondenzatora zavusi od minimalnog protoka u vodotoku iz kojeg se uzima voda
za hladjenje, jer je potrebno da puna snaga termoelektrane bude osigurana bas u
doba najmanjih protoka.
Ogranicenje zbog nemogucnosti smestaja samog postrojenja moze doci samo
u obzir u retkim slucajevima, ali u nekim slucajevima instalirana snaga
termoelektrane moze biti ogranicena zbog ogranicene raspolozive povrsine za
uskladistenje ugljena.
Za termoelektrane ne treba odredjivati mogucu godisnju proizvodnju, jer je ta
proizvodnja proporcionalna maksimalnoj snazi.
Kondenzacione termoelektrane
Kondenzaciones termoelektrane sluze iskljucivo za proizvodnju elektricne
energije.Pogonski je stroj kondenzaciona parna turbina, u kojem se para
ekspandira do pritisaka 0,04…0,07 bara,koji vladaju u kondenzatoru.To je
najcesci tip termoelektrana.
Kada se razmatra lokacija kondenzacione termoelektrane, potrebno je razlikovati
makrolokaciju od mikrolokacije.Makrolokacija zavisi od tri faktora;od goriva,
vode i potrosaca elekrticne energije.Kad se radi o gorivima niske kaloricne moci
7
