Centrale thermoélectrique: pièces, caractéristiques et fonctionnement

Une installation thermoélectrique, également appelée installation de production thermoélectrique, est un système constitué pour générer de l’énergie électrique en libérant de la chaleur, en brûlant des combustibles fossiles.

Le mécanisme actuellement utilisé pour générer de l'électricité à partir de combustibles fossiles comprend essentiellement trois phases: combustion combustion, entraînement par turbine et entraînement par générateur électrique.

1) Combustion de combustible ==> Transformation de l’énergie chimique en énergie thermique.

2) Activation des turbines par le générateur électrique soumis à la turbine ==> Transformation en énergie électrique.

3) Entraînement du générateur électrique soumis à la turbine ==> Transformation en énergie électrique.

Les combustibles fossiles sont ceux qui se sont formés il y a des millions d'années en raison de la dégradation des déchets organiques à une époque précoce. Le pétrole (y compris ses dérivés), le charbon et le gaz naturel sont des exemples de combustibles fossiles.

Grâce à cette méthode, la grande majorité des centrales thermoélectriques classiques fonctionnent dans le monde entier.

Pièces

Une centrale thermoélectrique possède des infrastructures et des caractéristiques très spécifiques, dans le but de produire de l'électricité de la manière la plus efficace et la moins polluante possible.

Parties d'une centrale thermoélectrique

Une centrale thermoélectrique est composée d’une infrastructure complexe comprenant des systèmes de stockage de combustible, des chaudières, des mécanismes de refroidissement, des turbines, des générateurs et des systèmes de transmission d’électricité.

Ensuite, les parties les plus importantes d’une centrale thermoélectrique:

1) réservoir de carburant fossile

Il s'agit d'un réservoir de carburant conditionné répondant aux mesures de sécurité, de santé et de protection de l'environnement correspondant à la législation de chaque pays. Ce dépôt ne doit pas impliquer de risque pour les travailleurs de l'usine.

2) Caldera

La chaudière est le mécanisme de génération de chaleur, en transformant l'énergie chimique dégagée lors de la combustion du combustible, en énergie thermique.

Dans cette partie, le processus de combustion du combustible est exécuté et la chaudière doit être construite avec des matériaux résistant aux températures et pressions élevées.

3) générateur de vapeur

La chaudière est recouverte par des tuyaux de circulation d'eau tout autour, c'est le système de génération de vapeur.

L'eau qui circule dans ce système est chauffée par le transfert de chaleur résultant de la combustion du combustible et s'évapore rapidement. La vapeur générée est surchauffée et libérée à haute pression.

4) turbine

La sortie du processus précédent, c'est-à-dire la vapeur d'eau générée par la combustion du carburant, entraîne un système de turbine qui transforme l'énergie cinétique de la vapeur en un mouvement rotatif.

Le système peut être composé de plusieurs turbines, chacune ayant une conception et une fonction spécifiques, en fonction du niveau de pression de vapeur qu’elles reçoivent.

5) générateur électrique

La batterie de la turbine est connectée à un générateur électrique, via un axe commun. Selon le principe de l'induction électromagnétique, le mouvement de l'arbre fait bouger le rotor du générateur.

Ce mouvement, à son tour, induit une tension électrique dans le stator du générateur, avec lequel l’énergie mécanique provenant des turbines est transformée en énergie électrique.

6) condensateur

Afin de garantir l'efficacité du processus, la vapeur d'eau qui entraîne les turbines est refroidie et distribuée selon qu'elle peut être réutilisée ou non.

Le condenseur refroidit la vapeur au moyen d’un circuit d’eau froide, qui peut provenir d’une masse d’eau à proximité ou être réutilisé à partir de certaines phases intrinsèques du processus de génération thermoélectrique.

7) tour de refroidissement

La vapeur est transférée dans une tour de refroidissement pour évacuer ladite vapeur vers l’extérieur, à travers le passage dans un très fin maillage métallique.

Deux processus sont obtenus à partir de ce processus: l’un d’eux est la vapeur qui entre directement dans l’atmosphère et est donc rejetée du système. L'autre sortie est la vapeur d'eau froide qui retourne au générateur de vapeur pour être réutilisée au début du cycle.

Dans tous les cas, la perte de vapeur d'eau rejetée dans l'environnement doit être remplacée par l'insertion d'eau fraîche dans le système.

8) sous-station

L'énergie électrique générée doit être transmise au système interconnecté. Pour ce faire, l’énergie électrique est transportée de la sortie du générateur à une sous-station.

Là, les niveaux de tension (tension) sont élevés afin de réduire les pertes d'énergie dues à la circulation de courants élevés dans les conducteurs, essentiellement par surchauffe.

Depuis la sous-station, l’énergie est transportée vers les lignes de transport où elle est intégrée au système électrique pour la consommation.

9) cheminée

Dans la cheminée, les gaz et autres déchets provenant de la combustion du combustible sont expulsés vers l'extérieur. Cependant, avant cela, les émanations résultant de ce processus sont purifiées.

Caractéristiques

Les caractéristiques les plus remarquables des centrales thermoélectriques sont les suivantes:

- C'est le mécanisme de génération le plus économique qui existe, compte tenu de la simplicité de l'assemblage de l'infrastructure par rapport aux autres types de centrales.

- Ils sont considérés comme des énergies non propres, étant donné les émissions de dioxyde de carbone et autres polluants dans l'atmosphère.

Ces agents affectent directement l’émission de pluies acides et augmentent l’effet de serre qui se plaint de l’atmosphère terrestre.

- Les émissions de vapeur et les restes thermiques peuvent affecter directement le microclimat de la région dans laquelle ils se trouvent.

- L'élimination de l'eau chaude après la condensation peut avoir une influence négative sur l'état des masses d'eau adjacentes à la centrale thermoélectrique.

Comment fonctionnent-ils?

Le cycle de génération thermoélectrique commence dans la chaudière, où le combustible est brûlé et le générateur de vapeur activé.

Ensuite, la vapeur surchauffée et sous pression entraîne les turbines, qui sont reliées par un axe à un générateur électrique.

L'énergie électrique est acheminée via une sous-station vers un parc de transport, qui est connecté à des lignes de transport, ce qui permet de répondre aux besoins en énergie de la ville voisine.