Kragstasie: Wat is dit? (& die tipes kragstasies)
Wat is 'n Kragstasie?
'n kragstasie (ook bekend as 'n kragstasie of kragopwekkingsstasie), is 'n industriële plek wat gebruik word vir die opwekking en verspreiding van elektriese krag op groot skaal. Baie kragstasies het een of meer opwekkers, 'n roterende masjien wat meganiese krag omskep na driefase elektriese krag (hierdie word ook alternateur genoem). Die relatiewe beweging tussen 'n magneetveld en 'n elektriese geleier skep 'n elektriese stroom.
Hierdie word gewoonlik in die sub-urbane areas of verskeie kilometer weg van die stede of belastingsentra geplaas, as gevolg van sy vereistes soos groot grond- en waterbehoefte, saam met verskeie bedryfsbeperkings soos afvalverwerking, ens.
Gee hierom moet 'n kragopwekkingsstasie nie net besig wees met die doeltreffende opwekking van krag, maar ook met die oordrag daarvan. Dit is die rede waarom kragstasies dikwels naby transformator skakelveldte bymekaar gesit word. Hierdie skakelveldte verhoog die oordragspanning van die krag, wat dit toelaat om meer doeltreffend oor langer afstande te oordra.
Die energiebron wat gebruik word om die generatoras te draai wissel wye en hang hoofsaaklik af van die tipe brandstof wat gebruik word. Die keuse van brandstof bepaal hoe ons die kragstasie noem, en dit is hoe die verskillende tipes kragstasies geklassifiseer word.
Tipes Kragstasies
Die verskillende tipes kragstasies word geklassifiseer afhangende van die tipe brandstof wat gebruik word. Vir die doel van grootskale kragopwekking, is termiese, kern- en waterkragsasies die mees doeltreffende. 'n Kragopwekkingsstasie kan in breë bogenoemde drie tipes geklassifiseer word. Laat ons kyk na hierdie tipes kragstasies in detail.
Termiese Kragstasie
'n Termiese kragstasie of 'n steenkoolgestookte termiese kragstasie is tot dusver die mees konvensionele metode van elektriese kragopwekking met redelike hoë doeltreffendheid. Dit gebruik steenkool as die primêre brandstof om die beskikbare water te laat kook na supergehitste damp om die damp turbine aan te dryf.
Die damp turbine word dan meganies gekoppel aan 'n alternateurrotor, waarvan die rotasie lei tot die opwekking van elektriese krag. Gewoonlik in Indië, word bitumineuse steenkool of bruin steenkool as brandstof van die ketel gebruik, wat 'n vlugtige inhoud het wat varieer van 8 tot 33% en 'n asinhoud van 5 tot 16%. Om die termiese doeltreffendheid van die stasie te verbeter, word die steenkool in sy vermalde vorm in die ketel gebruik.
In 'n steenkoolgestookte termiese kragstasie, word damp binne in die dampketel onder baie hoë druk verkry deur die vermalde steenkool te verbrand. Hierdie damp word dan in die superheater tot uiterst hoë temperatuur verhit. Hierdie supergehitste damp word dan toegelaat om die turbine in te gaan, terwyl die turbineblare deur die druk van die damp gedraai word.
Die turbine is meganies gekoppel met die alternateur op 'n manier dat sy rotor sal roteer met die rotasie van die turbineblare. Nadat dit die turbine binnengaan, val die dampdruk plotseling, wat lei tot 'n ooreenkomstige toename in die dampvolume.
Na die oordrag van energie na die turbine rotors, word die damp gemaak om uit die turbineblare in die dampkondensor van die turbine te gaan. In die kondensor, word koue water by ambiënt temperatuur met behulp van 'n pomp sirkuleer, wat lei tot die kondensasie van die laagdruk natte damp.
Dan word hierdie gecondenseerde water verder voorsien aan 'n laagdruk water-verwarmer waar die laagdruk damp die temperatuur van hierdie voedwater verhoog, dit word weer verhit onder hoë druk. Dit gee 'n basiese werkbeskrywing van 'n termiese kragstasie.
Voordelige van Termiese Kragstasies
Die gebruikte brandstof, naamlik steenkool, is baie goedkooper.
Die aanvanklike koste is minder as in vergelyking met ander opwekkingsstasies.
Dit benodig minder spasie as in vergelyking met waterkragsasies.
Nadele van Termiese Kragstasies
Dit vervuil die atmosfeer as gevolg van die produksie van rook en dampe.
Die bedryfskoste van die kragstasie is meer as 'n waterkragsasie.
Kernkragstasie
Kernkragstasies is op meer as een manier soortgelyk aan termiese stasies. Die uitsondering hier is egter dat radioaktiewe elemente soos uraan en torium as die primêre brandstof gebruik word in plaas van steenkool. Ook in 'n Kernstasie, word die fornuis en die ketel vervang deur die kernreaktor en die warmte-uitruilbuisse.
Vir die proses van kernkragopwekking, word die radioaktiewe brandstowwe gemaak om fissionsreaksies binne in die kernreaktors te ondergaan. Die fissionsreaksie, versprei soos 'n beheerde kettingreaksie en word vergezelle deur 'n ongekende hoeveelheid energie wat geproduseer word, wat in die vorm van hitte manifesteer.
Hierdie hitte word dan oorgedra na die water in die warmte-uitruilbuisse. As gevolg hiervan, word supergehitste damp by baie hoë temperatuur geproduseer. Een die proses van dampvorming voltooi is, is die oorblywende proses presies dieselfde as 'n termiese kragstasie, want hierdie damp sal verder die turbineblare aanjaag om elektrisiteit op te wek.
Waterkragsasie
In Waterkragsasies, word die energie van die valende water gebruik om die turbine aan te jaag, wat op sy beurt die generator aanjaag om elektrisiteit te produseer. Reën wat op die aarde se oppervlak val, het potensiële energie relatief tot die oseane waarna dit vloei. Hierdie energie word omgeskakel na shaftwerk waar die water val deur 'n betekenisvolle vertikale afstand. Die hidrawielkrag is dus 'n natuurlik beskikbare hernubare energie gegee deur die vergelyking:
P = gρ QH
Waar, g = versnelling as gevolg van swaartekrag = 9.81 m/sec 2
ρ = digtheid van water = 1000 kg/m3
H = hoogte van die val van water.
Hierdie krag word gebruik om die alternateurrotor te roteer, om dit om te skakel na ekwivalente elektriese energie.
'n Belangrike punt om te onthou is dat waterkragsasies van veel minder kapasiteit is in vergelyking met hul termiese of kern-tegnologiese teenhangers.
Om hierdie rede, word waterkragsasies algemeen saam met termiese stasies ingeskakeer, om die belasting tydens spitsure te bedien. Hulle help op 'n manier om die termiese of kern-tegnologie stasies om krag doeltreffend tydens spitsure te lewer.
Voordelige van Waterkragsasies
Dit benodig geen brandstof, water word gebruik vir die opwekking van elektriese energie.
Dit is 'n netjiese en skoon energieopwekking.
Konstruksie is eenvoudig, minder instandhouding is nodig.
Dit help met besproeiing en oorvloedbestuur ook.
Nadele van Waterkragsasies
Dit behels hoë kapitaalkoste as gevolg van damkonstruksie.
Beskikbaarheid van water hang af van weerstoestande.
Dit behels hoë oordragskoste omdat die plant in heuwelgebiede geleë is.
Tipes Kragopwekking
Soos hierbo vermeld, word die kragopwekkingsstasies asook die tipes kragopwekking afhangende van die tipe brandstof wat gebruik word, geklassifiseer. Dus die 3 groot klassifikasies vir kragproduksie op redelike groot skaal is:
