Kraftwerk: Was Sind Sie? (& die Arten von Kraftwerken)

Was ist ein Kraftwerk?

Ein Kraftwerk (auch als Kraftwerk oder Kraftwerk bekannt), ist ein Industriestandort, der für die Erzeugung und Verteilung von elektrischer Energie im Massenmaßstab genutzt wird., Viele Kraftwerke enthalten einen oder mehrere Generatoren, eine rotierende Maschine, die mechanische Energie in dreiphasige elektrische Energie umwandelt (diese werden auch als Generator bezeichnet). Die relative Bewegung zwischen einem Magnetfeld und einem elektrischen Leiter erzeugt einen elektrischen Strom.

Diese befinden sich im Allgemeinen in den substädtischen Regionen oder mehrere Kilometer von den Städten oder den Ladezentren entfernt, aufgrund ihrer Anforderungen wie enormer Land-und Wasserbedarf sowie mehrerer Betriebsbeschränkungen wie Abfallentsorgung usw.,

Aus diesem Grund muss sich ein Kraftwerk nicht nur um die effiziente Stromerzeugung kümmern, sondern auch um die Übertragung dieser Leistung. Deshalb werden Kraftwerke oft eng von Transformatorenschaltungen begleitet. Diese Schaltkreise erhöhen die Übertragungsspannung der Leistung, wodurch sie über große Entfernungen effizienter übertragen werden kann.

Die Energiequelle, die zum Drehen der Generatorwelle genutzt wird, ist sehr unterschiedlich und hängt hauptsächlich von der Art des verwendeten Brennstoffs ab., Die Brennstoffwahl bestimmt, was wir das Kraftwerk nennen, und so werden die verschiedenen Arten von Kraftwerken klassifiziert.

Kraftwerkstypen

Je nach Brennstoffart werden die verschiedenen Kraftwerkstypen klassifiziert. Für die Massenstromerzeugung sind thermische, nukleare und Wasserkraft am effizientesten. Ein Kraftwerk kann grob in die drei oben genannten Typen eingeteilt werden. Lassen Sie uns diese Arten von Kraftwerken im Detail betrachten.,

Wärmekraftwerk

Ein Wärmekraftwerk oder ein Kohlekraftwerk ist bei weitem die konventionellste Methode zur Erzeugung von elektrischer Energie mit relativ hohem Wirkungsgrad. Es verwendet Kohle als Primärbrennstoff, um das Wasser zu kochen, das dem überhitzten Dampf zum Antreiben der Dampfturbine zur Verfügung steht.

Die Dampfturbine wird dann mechanisch an einen Generatorrotor gekoppelt, dessen Drehung zur Erzeugung elektrischer Energie führt., Im Allgemeinen werden in Indien bituminöse Kohle oder Braunkohle als Brennstoff für Kessel mit einem flüchtigen Gehalt von 8 bis 33% und einem Aschegehalt von 5 bis 16% verwendet. Um die thermische Effizienz der Anlage zu erhöhen, wird die Kohle im Kessel in pulverisierter Form verwendet.

Im Kohlekraftwerk wird Dampf unter sehr hohem Druck im Dampfkessel durch Verbrennen der pulverisierten Kohle gewonnen. Dieser Dampf wird dann im Superheizer super auf extrem hohe Temperaturen erhitzt., Dieser überhitzte Dampf darf dann in die Turbine eintreten, da die Turbinenschaufeln durch den Druck des Dampfes gedreht werden.

Die Turbine ist mechanisch mit dem Generator so gekoppelt, dass sich ihr Rotor mit der Drehung der Turbinenschaufeln dreht. Nach dem Eintritt in die Turbine fällt der Dampfdruck plötzlich ab, was zu einer entsprechenden Erhöhung des Dampfvolumens führt.

Nach dem Einleiten von Energie in die Turbinenrotoren wird der Dampf aus den Turbinenschaufeln in den Dampfkondensator der Turbine geleitet., Im Kondensator wird kaltes Wasser bei Umgebungstemperatur mit Hilfe einer Pumpe zirkuliert, was zur Kondensation des Niederdruck-Nassdampfes führt.

Dann wird dieses kondensierte Wasser weiter dem Niederdruckwasserbereiter zugeführt, wo der Niederdruckdampf die Temperatur dieses Speisewassers erhöht, es wird wieder unter hohem Druck erhitzt. Dies skizziert die grundlegende Arbeitsmethodik eines Wärmekraftwerks.

Vorteile von Wärmekraftwerken

• Brennstoff, d. h. Kohle ist ziemlich billiger.
• Die Anfangskosten sind im Vergleich zu anderen Erzeugungsstationen geringer.,
• Im Vergleich zu Wasserkraftwerken benötigt es weniger Platz.

Nachteile von Wärmekraftwerken

• Es verschmutzt die Atmosphäre durch Rauch – und Rauchentwicklung.
• Betriebskosten des Kraftwerks ist mehr als Wasserkraftwerk.

Kernkraftwerk

Kernkraftwerke ähneln Wärmekraftwerken in mehrfacher Hinsicht. Die Ausnahme hier ist jedoch, dass radioaktive Elemente wie Uran und Thorium als Primärbrennstoff anstelle von Kohle verwendet werden., Auch in einem Kernkraftwerk werden der Ofen und der Kessel durch den Kernreaktor und die Wärmetauscherrohre ersetzt.

Für den Prozess der Kernenergieerzeugung werden die radioaktiven Brennstoffe zu einer Spaltreaktion innerhalb der Kernreaktoren gebracht. Die Spaltreaktion breitet sich wie eine kontrollierte Kettenreaktion aus und wird von einer beispiellosen Menge an erzeugter Energie begleitet, die sich in Form von Wärme manifestiert.

Diese Wärme wird dann auf das in den Wärmetauscherrohren vorhandene Wasser übertragen. Dadurch wird superbeheizter Dampf bei sehr hoher Temperatur erzeugt., Sobald der Prozess der Dampfbildung abgeschlossen ist, ähnelt der verbleibende Prozess genau einem Wärmekraftwerk, da dieser Dampf die Turbinenschaufeln weiter antreibt, um Strom zu erzeugen.

Wasserkraftwerk

In Wasserkraftwerken wird die Energie des fallenden Wassers zum Antrieb der Turbine genutzt, die wiederum den Generator zur Stromerzeugung betreibt. Regen, der auf die Erdoberfläche fällt, hat potentielle Energie relativ zu den Ozeanen, in die er fließt. Diese Energie wird in Schacht Arbeit umgewandelt, wo die Wasserfälle durch einen nennenswerten vertikalen Abstand., Die hydraulische Leistung ist daher eine natürlich verfügbare erneuerbare Energie, die durch die Gleichung gegeben wird:
P = gp QH
Wobei g = Erdbeschleunigung = 9,81 m/sec 2
ρ = Dichte des Wassers = 1000 kg / m3
H = Fallhöhe des Wassers.
Diese Leistung wird zum Drehen der Generatorwelle verwendet, um sie in äquivalente elektrische Energie umzuwandeln.
Ein wichtiger Punkt zu beachten ist, dass die Wasserkraftwerke sind von viel geringerer Kapazität im Vergleich zu ihrem thermischen oder nuklearen Gegenstück.,

Aus diesem Grund werden Wasserkraftwerke in der Regel in Verbindung mit Wärmestationen eingesetzt, um die Last während der Stoßzeiten zu bedienen. Sie unterstützen in gewisser Weise die Wärme oder das Kernkraftwerk, um in Spitzenzeiten effizient Strom zu liefern.

Vorteile des Wasserkraftwerks

• Es benötigt keinen Brennstoff, Wasser wird zur Erzeugung elektrischer Energie verwendet.
• Es ist ordentlich und saubere Energieerzeugung.
• Bau ist einfach, weniger wartung ist erforderlich.
• Es hilft bei der Bewässerung und Hochwasserschutz auch.,

Nachteile Wasserkraftwerk

• Es sind hohe Kapitalkosten aufgrund des Dammbaus verbunden.
• Die Verfügbarkeit von Wasser hängt von den Wetterbedingungen ab.
• Es erfordert hohe Übertragungskosten, da sich die Anlage in hügeligen Gebieten befindet.

Arten der Stromerzeugung

Wie oben erwähnt, werden je nach verwendeter Brennstoffart die Kraftwerke sowie die Arten der Stromerzeugung klassifiziert., Daher sind die drei Hauptklassifikationen für die Stromerzeugung in relativ großem Maßstab:

1. Thermische Stromerzeugung
2. Kernstromerzeugung
3. Wasserkrafterzeugung

Abgesehen von diesen Haupttypen von Stromerzeugungen können wir auch auf Techniken zur Erzeugung kleiner Mengen zurückgreifen, um die diskreten Anforderungen zu erfüllen. Diese werden oft als alternative Methoden oder nicht konventionelle Energie der Stromerzeugung bezeichnet und können klassifiziert werden als :-

1. Solarstromerzeugung., (nutzung der verfügbaren Sonnenenergie)
2. Geothermische Stromerzeugung. (Energie verfügbar in der Erdkruste)
3. Gezeitenkrafterzeugung.
4. Windenergieerzeugung (Energie aus den Windkraftanlagen)

Diesen alternativen Erzeugungsquellen wurde in den letzten Jahrzehnten aufgrund der erschöpfenden Menge der uns zur Verfügung stehenden natürlichen Brennstoffe gebührende Bedeutung beigemessen. In den kommenden Jahrhunderten könnte ein Stadium erreicht sein, in dem mehreren Ländern auf der ganzen Welt die gesamte Reserve für fossile Brennstoffe ausgehen würde.