Kraftverk: Vad är de? (& typer av kraftverk)

Vad är en kraftverk?

Ett kraftverk (även känt som en kraftstation eller elproduktionsanläggning) är en industriell plats som används för produktion och distribution av elektricitet i storskalig omfattning. Många kraftstationer innehåller en eller flera generatorer, en roterande maskin som omvandlar mekanisk energi till trefasström (dessa kallas också alternator). Den relativa rörelsen mellan ett magnetfält och en elektrisk ledare skapar en elektrisk ström.

Dessa ligger generellt i förorterna eller flera kilometer bort från städerna eller belastningscentren, på grund av dess krav på stor mängd mark och vatten, tillsammans med flera driftsbegränsningar som avfallshantering, etc.

Av detta skäl måste en elproduktionsanläggning inte bara bekymra sig om effektiv produktion av energi, utan också om transmissionen av denna energi. Därför följs kraftverk ofta av transformatorområden. Dessa områden ökar spänningen för den överförda energin, vilket gör det möjligt att mer effektivt överföra energin över långa avstånd.

Den energikälla som används för att rotera generatoraxeln varierar mycket och beror huvudsakligen på bränsletypen. Bränslevalen bestämmer vad vi kallar kraftverket, och så är det de olika typerna av kraftverk klassificeras.

Typer av kraftverk

De olika typerna av kraftverk klassificeras beroende på typen av bränsle som används. För massproduktion av energi är termiska, nukleära och vattenkraftbaserade kraftverk de mest effektiva. En elproduktionsanläggning kan bredvid delas in i de tre ovan nämnda typerna. Låt oss titta närmare på dessa typer av kraftstationer.

Termisk kraftstation

En termisk kraftstation eller kolbaserad termisk kraftverk är, långt ifrån, den mest konventionella metoden för att producera elektricitet med rimligt hög effektivitet. Det använder kol som primär bränslekälla för att koka vatten till överhettad ång för att driva ångturbinen.

Ångturbinen kopplas sedan mekaniskt till en alternatorrotor, vars rotation resulterar i produktion av elektricitet. I Indien används generellt bituminskolk eller brunkol som bränsle i kokaren, vilket har volatilt innehåll mellan 8 och 33% och askainnehåll 5 till 16 %. För att förbättra den termiska effektiviteten i anläggningen används kol i kokaren i pulveriserad form.

I kolbaserade termiska kraftverk erhålls ånga under mycket hög tryck i ångkokaren genom att bränna pulveriserat kol. Denna ånga överhettas sedan i superhettare till extremt hög temperatur. Denna överhettade ånga släpps sedan in i turbinen, där turbinbladen roteras av ångtrycket.

Turbinen är mekaniskt kopplad till alternatorn så att dess rotor roterar med rotationen av turbinbladen. När ången går in i turbinen faller ångtrycket plötsligt, vilket leder till motsvarande ökning i ångvolymen.

Efter att ha överfört energi till turbinrotorerna, släpps ången ut ur turbinbladen till ångkondensatorn i turbinen. I kondensatorn cirkuleras kallt vatten vid omgivnings temperatur med hjälp av en pump, vilket leder till kondensation av lågtrycksfuktig ånga.

Denna kondenserade vatten levereras sedan till lågtrycksvärmare där lågtrycksång ökar temperaturen på denna ingångsvatten, den värms igen under högtryck. Detta beskriver den grundläggande arbetsmetodiken för en termisk kraftverk.

Fördelar med termiska kraftverk

• Det bränsle som används, dvs kol, är ganska billigt.

• Initial kostnad är lägre jämfört med andra produktionsstationer.

• Det kräver mindre utrymme jämfört med vattenkraftverk.

Nackdelar med termiska kraftverk

• Det förorenar atmosfären pga produktion av rök och dimmor.

• Driftskostnaden för kraftverket är högre än för vattenkraftverk.

Kärnkraftsverk

Kärnkraftverk liknar termiska stationer på flera sätt. Men här används radioaktiva element som uran och torium som primär bränslekälla istället för kol. I ett kärnkraftverk ersätts ugnen och kokaren med kärnreaktorn och värmekondensatorrörsystemet.

För processen med kärnkraftsgenerering genomgår de radioaktiva bränslen fission inuti kärnreaktorn. Fissionsreaktionen sprider sig som en kontrollerad kedjereaktion och följs av en ohävd mängd energi, vilket uttrycks i form av värme.

Denna värme överförs sedan till vattnet i värmekondensatorrörsystemet. Som ett resultat produceras överhettad ånga vid mycket hög temperatur. När processen för ångbildning är slutförd, är resten av processen exakt densamma som i ett termiskt kraftverk, eftersom denna ånga kommer att driv