Centrale thermoelectrica vel Stativa thermica
Quid est thermica statio electrica?
Thermica statio generandi electricitatem vel thermica statio electrica est fons electricitatis conventionalis maxime. Thermica statio electrica etiam nominatur ut stationes electricae carbone alimentatae et turbine vaporaria.
Inquiramus nunc de operatione thermicae stationis electricae.
Theoria thermicae stationis electricae
Theoria thermicae stationis electricae vel operatio thermicae stationis electricae simpliciter est. Statio generandi electricitatem praecipue constat ex alternatore qui cum turbine vaporaria movetur. Vapor hic obtinetur ex caldariis alta pressione.
Generaliter in India, lignites, lignites brunnei, et turbaria ut combustibilia pro caldariis adhibentur. Lignites ut combustibile caldariarum usus habet materiam volatilem inter 8 et 33% et cinerem inter 5 et 16%. Ad efficaciam thermicam augmentandam, carbo in pulverem conteritur et sic in caldariam mittitur.
In statione electrica carbone alimentata, vapor alta pressione in caldaria vaporaria producitur ob combustionem materiae (carbonis pulveris) in fornacibus caldariarum. Hic vapor iterum supercalorificatur in supercalorificatore.
Hic vapor supercalorificatus tunc intrat in turbina et lamellas turbines movet. Turbina ita mechaniciter cum alternatore copulatur ut rotor huius cum rotatione lamellarum turbines rotebit.
Postquam in turbina intravit, pressio vaporis subito cadit et volumen vaporis respondenter augescit.
Postquam energiam rotor turbines impertivit, vapor trans lamellas turbines in condensatorem transit.
In condensatore, aqua frigida per pompam circulatur quae vaporum humidum parva pressione condensat.
Hic aqua condensata deinde ad calefactorium aquae parvae pressionis supplentur ubi vapor parvae pressionis temperaturam huius aquae cibariae augebit; rursum calorificatur magna pressione.
Ad melius intelligendum, singulos gradus functionis stationis electricae thermicae sequimur,
Primum, carbo pulveris in fornacem caldariae vaporariae comburetur.
Vapor alta pressione in caldaria producitur.
Hic vapor tunc per supercalorificatorium transmittitur, ubi iterum calorificatur.
Hic vapor supercalorificatus tunc in turbina alta velocitate intrat.
In turbine, vis vaporis lamellas turbines movet, id est, hic in turbine potentia potentialis vaporis alta pressione in potentiam mechanicam convertitur.
Diagramma lineare stationis electricae
Postquam lamellas turbines moverunt, vapor suam altam pressionem amittit, ex turbine exit et in condensatorem intrat.
In condensatore, aqua frigida per pompam circulatur quae vaporum humidum parva pressione condensat.
Hic aqua condensata deinde ad calefactorium aquae parvae pressionis supplentur ubi vapor parvae pressionis temperaturam huius aquae cibariae augebit, rursum calorificatur in calefactorio magnae pressionis ubi vapor magnae pressionis ad calefaciendum utitur.
Turbina in statione electrica thermica agit ut motor primarius alternatoris.
Conspectus stationis electricae thermicae
Typica statio electrica thermica operatur in cyclo qui infra monstratur.
Fluidum operativum est aqua et vapor. Hoc vocatur cyclus aquae cibariae et vaporis. Idealiter thermodynamicus cyclus cui operatio stationis electricae thermicae similis est cyclus Rankine.
In caldaria vaporaria, aqua ignita fit per combustionem materiae in aere in fornace, et functio caldariae est ut vapor secundum supercalorificatum dat tempus requiritur. Vapor sic productus ad movent turbines vaporarias utitur.
Haec turbina copulatur ad generator synchronus (saepissime alternator triphasicus), qui energiam electricam generat.
Vapor exhaustus ab turbine permittitur in aquam in condensatore turbine condensari, quod suctionem ad valde parvam pressionem creat et expansionem vaporis in turbine ad valde parvam pressionem permittit.
Principales utilitates operationis condensationis sunt quantitas maior energiae extractae per kg vaporis et ita efficientia aucta, et condensatum quod in caldarium iterum traditur minuit quantitatem novae aquae cibariae.
Condensatum cum aliquo novo aquae cibariae iterum in caldarium per pompam (vocatur pompa caldaria) traditur.
In condensatore, vapor condensatur per aquam reficientem. Aqua reficiens recirculatur per turrim reficientem. Hoc constituit circuitum aquae reficientis.
Aer ambientis admittitur in caldarium post filtrationem pulvis. Etiam flamma ex caldario emittitur et per tubos in atmosphaeram exhauritur. Haec constituit circuitum aeris et flammis.
Fluxus aeris et etiam pressio statica intra caldarium vaporarium (vocatur trahens) manent duobus fanis quae Forced Draught (FD) et Induced Draught (ID) appellantur.
Totus schema typicae stationis electricae thermicae cum variis circuitibus infra illustratur.
Intra caldarium, sunt varii calorificatores, viz. Economizer, Evaporator (non ostenditur in figura supra, est fundamenta tuborum, i.e. circuitus downcomer riser), Super Heater (interdum Reheater, praecalorificator aeris etiam adsunt).
In Economizatore aqua cibaria ad considerabilem quantitatem calefitur per reliquum caloris flammis.
Caldarium drum caput conservat pro circulatione naturali mixturae biphasicae (vapor + aqua) per tubos aquae.
Est etiam Super Heater qui etiam calorem a flammis accipit et temperaturam vaporis secundum requiritur augebit.
Efficacia stationis electricae thermicae
Efficacia generalis stationis electricae vaporariae definitur ut ratio caloris equivalentis output electrici ad calorem combustionis carbonis. Efficacia generalis stationis electricae thermicae variat ab 20% ad 26% et dependet a capacitate stationis.
