Zgryźliwość kojarzy mi się z radością, która źle skończyła.
11. SIŁOWNIE
11.1. SIŁOWNIE CIEPLNE
Siłownie cieplne są to zespoły urządzeń, których zadaniem jest przetwarzanie energii cieplnej, pochodzącej z energii chemicznej paliwa lub energii jądrowej pochodzącej z przemian materiałów rozszczepialnych, na energię mechanicz-
ną. Energia ta jest następnie przetwarzana na energię elektryczną. Większość
wytwarzanej na świecie energii elektrycznej pochodzi z turbozespołów parowych (turbina + napędzana przez nią prądnica).Zespół ten wraz z układem urządzeń pomocniczych stanowi elektrownię cieplną. Jeżeli elektrownia, oprócz energii elektrycznej, dostarcza również ciepła do procesów technologicznych lub do ogrzewania to nazywa się elektrociepłownią.
Najprostszy schemat elektrowni cieplnej przedstawia się następująco:
Rys.59. Schemat elektrowni parowej
Pompa P tłoczy wodę do kotła K, gdzie w wyniku doprowadzenia ciepła q1, otrzymanego ze spalania paliwa, zostaje ona zamieniona na parę przegrzaną. W wyniku rozprężania tej pary w turbinie zostaje przekazana na wał praca lt, przekształcana następnie w generatorze (prądnicy) G na energię elektryczną Pel. Rozprężona w turbinie para, już jako para mokra (wilgotna), skraplana jest w skraplaczu S w wyniku odebrania jej przez wodę chłodzącą ciepła q2, rozpraszanego później do otoczenia. Sprawność energetyczna takiej elektrowni dochodzi do 40%.
Ponieważ brak jest technicznych możliwości efektywnego wykorzystania energii ogromnych ilości wody o temperaturze 20 – 40 0C, energia ta jest tracona. Zagospodarowanie dużej części tej energii umożliwiają elektrociepłownie.
11.2. SIŁOWNIE JĄDROWE
Siłownia jądrowa (atomowa) jest to elektrownia cieplna, w której źródłem ciepła jest energia rozszczepienia jąder pierwiastków ciężkich (paliwa jądrowego) uzyskana w reaktorze jądrowym. Współczesne elektrownie jądrowe na ogół są wyposażone w turbiny kondensacyjne a kocioł zastąpiony jest przez reaktor jądrowy i wytwornicę pary.
Energia cieplna, wyzwalana w reaktorze jako skutek reakcji jądrowej, jest równa różnicy energii wiązania jąder pierwiastków otrzymywanych w wyniku reakcji i energii wiązania jąder ciężkich.
Energia ta jest znacznie większa niż energia cieplna powstająca podczas spalania tradycyjnego paliwa (węgla, gazu, ropy naftowej). Z 1 kg stosowanego dziś w reaktorach najpopularniejszego paliwa jądrowego, tj. uranu 235 można wyzwolić energię odpowiadającą ciepłu spalania 10000 kg węgla.
W chwili obecnej istnieje wiele różnych typów konstrukcyjnych reaktorów jądrowych. Jednak w praktyce przemysłowej stosuje się jedynie dwa:
— reaktory z wrzącą wodą WWER, których jednak już się nie buduje Czerno-
byl),
— reaktory ciśnieniowe PWR.
Schemat ideowy elektrowni z reaktorem PWR jest następujący:
Rys.80. Schemat elektrowni jądrowej
Ciepło wywiązujące się w rdzeniu reaktora 1 jest odbierane przez omywającą go wodę (chłodziwo), która krąży w obiegu zamkniętym I, obejmującym reaktor 1, rurociągi, pompy obiegowe 2 i wymiennik ciepła 3, zwany wytwornicą pary. Obieg ten nazywa się obiegiem pierwotnym. Para wytworzona w wytwornicy 3 napędza turbinę parową 5, a po skropleniu się w skraplaczu 7 i podgrzaniu w układzie regeneracji 9 wraca, tłoczona przez pompę zasilającą 8, do wytwornicy pary. Obieg ten nazywa się obiegiem wtórnym II.
W obiegu pierwotnym panuje wysokie ciśnienie, rzędu 15 MPa, dzięki czemu nie następuje wrzenie wody podgrzewanej w rdzeniu do 300 – 320 0C. W obiegu pierwotnym krąży więc czynnik jednofazowy. Stałe ciśnienie w tym obiegu utrzymuje stabilizator ciśnienia 4. W wytwornicy pary otrzymuje się parę nasyconą o ciśnieniu 4,5 – 6,5 MPa. Parametry pary przed turbiną są tu znacznie niższe niż w elektrowniach paliwowych co obniża ich sprawność energetyczną do ok. 30%.
2
...