If you see this text, please enable JavaScript and download Flash plug-in.

Get Adobe Flash player

--> inžiniering --> elektrárne --> tepelné

Elektrárne

V súčasnosti vyrábajú priemyselné krajiny väčšinu svojej elektriny vo veľkých centrálnych výrobniach. Podľa druhu paliva sa delia na: tepelné elektrárne (založené na spaľovaní paliva), nukleárne elektrárne a elektrárne obnoviteľných zdrojov.[2] Tieto elektrárne produkujú veľmi ekonomicky, vďaka veľkému objemu produkcie a obyčajne prenášajú elektrinu na veľké vzdialenosti.

Tepelné elektrárne

V tepelných elektrárňach sa mechanická práca vyrába pomocou tepelného motora, ktorý premieňa tepelnú energiu, často krát spaľovaním paliva, na rotačnú energiu. [2] V elektrárňach na fosílne palivá sa podobne využíva generátor parnej turbíny alebo v prípade spaľovania zemného plynu môžu byť vybavené spaľovacou turbínou. Elektrárne s kombinovaným cyklom sú vybavené tak spaľovacou turbínou na zemný plyn, ako aj parným kotlom a parnou turbínou, ktorá sa využíva pri výrobe elektriny výtlakom plynu z plynovej turbíny. Rozhodujúcou výhodou elektrární s kombinovaným cyklom, ktoré spaľujú zemný plyn, je nízke znečistenie. Nízke znečistenie dovoľuje, aby elektráreň mohla byť umiestnená dostatočne blízko k mestu a použitá na teplárenské vykurovanie a chladenie.

Vývoj Systémov

KKS – Klasifikačný systém pre elektrárne

Je štandardizovaný systém pre klasifikáciu v elektrárni. Používa sa pri navrhovaní, konštruovaní, činnosti a údržbe elektrární, pre identifikáciu a klasifikáciu okruhov. Systém je známy pod skratkou KKS, ktorá sa skladá z nemeckého termínu Kraftwerk-Kennzeichensystem.[3]

KKS v budúcnosti nahradí Referenčný označovací systém pre elektrárne RDS-PP. RDS-PP má takmer rovnakú štruktúru ako KKS, 90% z číselného reťazca je funkcionálny kód, ostatné písmená boli vypustené. Hlavné rozdelenie KKS systému určuje funkcionalitu v rámci elektrárne.[3]


A - Sieťové a distribučné systémy A Sieťové a distribučné
systémy [3] C - Kontrolná a meracia jednotka C Kontrolná a meracia
jednotka [3] MA - Parná turbína MA Parná turbína [3] PA - Systém obehu vody PA Systém obehu vody [3]
Funkčný 
znak		Hlavné rozdelenie[3]
ASieťové a distribučné systémy
BPrenosová sústava a pomocný zdroj
CKontrolná a meracia jednotka
EKonvenčný palivový zdroj a regulácia
FOvládanie jadrového zariadenia
GVodný zdroj a regulácia
HKonvenčná výroba tepla
JJadrová výroba tepla
KDoplnkové systémy reaktora
LParné, vodné a plynové obehy
MHlavný agregát
NZdroj spracovania energie pre vonkajších užívateľov
PVodný chladiaci systém
QDoplnkové systémy
RVýroba a spracovanie plynu
SPomocné systémy
UŠtruktúry
WElektrárne obnoviteľných zdrojov
XŤažké strojárstvo (okrem hlavného agregátu)
ZDielňa a zariadenie kancelárii

Technológia

Schéma okruhu uhoľnej elektrárne

Schéma okruhu uhoľnej elektrárne [4]


1. Chladiaca veža10. Kontrolný ventil pary19. Prehrievač
2. Čerpadlo chladiacej vody11. Vysokotlaková parná turbína20. Ventilátor tlačného ťahu
3. Trojfázová prenosová sústava12. Odvzdušňovač21. Prihrievač
4. Nábehový transformátor13. Ohrievač napájacej vody22. Prívod spaľovacieho vzduchu
5. Elektrický generátor14. Dopravník uhlia23. Ohrievač
6. Nízkotlaková parná turbína15. Zásobník uhlia24. Predhrievač vzduchu
7. Čerpadlo kotla napájacej vody16. Drtič uhlia25. Kondenzátor
8. Hladinový kondenzátor17. Bubon parného kotla26. Ventilátor indukovaného ťahu
9. Strednotlaková parná turbína18. Zásobník popola27. Komín

Potrubné trasy

Potrubné trasy

Charakteristika vzhľadu potrebných trás v elektrárňach je v hlavnej miere závislá od druhu systému. Ten určuje médium a fyzikálne podmienky prevádzky ako sú: teplota a tlak, špecifické požiadavky na prevádzkyschopnosť, voľba materiálu potrubia, jeho vyhotovenie, či technologické komponenty regulácie a merania.
Systémy tvoria jednotlivé technologické okruhy, ktorých úlohou je splniť určitú technologickú premenu média, pomocou technologického procesu elektrárne. Elektrárne sú charakteristické potrubiami, ktorých dominantným médiom je voda a jej rôzne stavy skupenstva. Priemery potrubí sú najčastejšie v rozmedzí od DN25 – DN 2000, od nízkotlakých až po vysokotlaké okruhy.

Čerpadlové stanice

Čerpadlové stanice

Čerpadlá sa v technológii elektrární využívajú ako dôležitý prvok na plnenie rôznych systémových úloh. Najvýznamnejšie slúžia najmä na prenos veľkých objemov látky, aj na väčšie vzdialenosti, resp. pri potrebe zvýšiť ich tlakové parametre. Iné zase zabezpečujú cirkuláciu vody v systémoch alebo sa používajú na odvod kondenzátu, pre ďalšie spracovanie použitého média. Pri navrhovaní jadrových elektrární sú určité okruhy z bezpečnostných dôvodov naprojektované v troch záložných prevedeniach, použiteľných pre núdzovú prevádzku.

Prípojky aparátov

Prípojky aparátov [5]

Úlohou technológie v elektrárňach je upravovať skupenstvo vody pomocou zmeny tlaku a teploty tak, aby táto odovzdala energiu hnanej sústave, ktorá ju premení na elektrickú energiu. Z tohoto dôvodu k najčastejším používaným technologickým zariadeniam v elektrárňach patria kotle, ohrievače, výmenníky tepla, čerpadlá, kondenzátory, zásobníky, ale aj dúchadlá a ventilátory. Tieto sa spájajú potrubnými vetvami rôznych tlakov a skupenstiev, najčastejšie je to voda a para. Z dôvodu ich rôznorodosti existujú pre rôzne potrubné systémy rozdielne požiadavky na kompenzáciu dilatácií, spádov a odvodnení, či rôzne spôsoby prevedenia podpornej sústavy potrubí.

Odvádzacie systémy

Odvádzacie stanice

Hlavnou úlohou odvádzacích systémov je zber a vypustenie média samostatnou potrubnou vetvou na ďalšie spracovanie. Odvody sa preto umiestňujú vzhľadom na zbernú funkciu pred armatúry a v najnižších miestach potrubnej vetvy. Špeciálnymi prípadmi sú zberné miesta na potrubiach plynných médií, v ktorých dochádza ku kondenzácii a nazhromažďovaniu kondenzátu. Miesta zberu tvoria zásobníky, ktorých umiestnenie sa volí s ohľadom na spád vedenia. Tie sa ďalej odvádzajú na ďalšie miesto spracovania kondenzátu. Jeho ďalšie použitie môže byť v cirkulačných obehoch alebo je likvidovaným odpadom.


Kondenzačné stanice

Kondenzačné stanice

Kondenzačné stanice patria v elektrárňach k významným prvkom spracovania kondenzátu, resp. prebytočného média z odvádzacích systémov. Ide o systematické koncentrovanie odvodňovacích i odvzdušňovacích potrubí na miesta, kde sa sústreďujú do stanice. Tieto pozostávajú z rôzneho počtu odvodňovacích rúr so svetlosťou v rozmedzí od DN 25 po DN 50. Kondenzačné stanice sa ďalej odvádzajú k príslušných zberacím potrubiam, ktoré odvádzajú médium už na konečné spracovanie.

Bezpečnosť systémov

Bezpečnosť systémov

V elektrárni je prevádzkové riadenie ovládané zväčša automaticky.[6] V prípade potreby je však možné prejsť na manuálnu kontrolu. Elektráreň je teda vybavená sledovacími a výhražnými systémami, ktoré upozorňujú kontrolné centrum pri zistení výrazných odchýliek od ich priemerných hodnôt.

[6]
Bezpečnosť systémov 2

Poistný ventil je mechanizmus slúžiaci na automatické uvoľnenie látky z kotla, tlakových nádob alebo iných systémov, kde tlak alebo teplota presiahne dovolené hodnoty.[7] Tak ako ostatné hrubostenné armatúry (PRV), sa hrubostenné armatúry ovládané riadene (PORV), využívajú v núdzových prípadoch kde môže nastať situácia tlakového predimenzovania systému (napríklad, keď sa nádrž nadmerne prehreje a expandujúca látka presiahne hodnotu nebezpečného tlaku).

Referencie:

[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Power_station#By_fuel
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/KKS_Power_Plant_Classification_System
[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Fossil_fuel_power_plant
[5] http://en.wikipedia.org/wiki/Boiler
[6] http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_power_station
[7] http://en.wikipedia.org/wiki/Safety_valve