Ατμοηλεκτρικός Σταθμός

Οι ατμοηλεκτρικοί σταθμοί παραγωγής χρησιμοποιούνται ως σταθμοί βάσης και είναι οι πλέον οικονομικοί σταθμοί παραγωγής μεγάλων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας. Στη χώρα μας αυτοί οι σταθμοί χρησιμοποιούν ως καύσιμο κυρίως το λιγνίτη και λιγότερο το πετρέλαιο.

Το μεγάλο πλεονέκτημά τους είναι ότι μπορούν να εργάζονται για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς να σταματούν για συντήρηση.

Οι ατμοηλεκτρικοί σταθμοί αποτελούνται από δύο βασικά μέρη:

• το μηχανολογικό και
• το ηλεκτρολογικό

Τα βασικά στοιχεία του μηχανολογικού μέρους είναι ο λέβητας (καζάνι), όπου γίνεται η καύση, ο στρόβιλος και ο συμπυκνωτής (ψυγείο). Από την καύση του καυσίμου στο λέβητα ζεσταίνεται κάποια ποσότητα νερού έως ότου ατμοποιηθεί. Στη συνέχεια, ο ατμός εκτονώνεται θέτοντας σε κίνηση τον ατμοστρόβιλο, και ακολούθως υγροποιείται. Κατόπιν, το ζεστό νερό που προκύπτει από την υγροποίηση οδηγείται στο λέβητα για την εκ νέου θέρμανση και ατμοποίησή του.

Σ' αυτό το στάδιο η χημική ενέργεια του καυσίμου μετατρέπεται σε μηχανική.

Τα βασικά στοιχεία του ηλεκτρολογικού μέρους είναι η ηλεκτρογεννήτρια και ο μετασχηματιστής. Με την περιστροφή του ατμοστροβίλου τίθεται σε κίνηση η ηλεκτρογεννήτρια, η οποία είναι συνδεδεμένη στον άξονα του στροβίλου.

Το ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται μ' αυτόν τον τρόπο μετασχηματίζεται από τα 15KV στην τάση εκείνη στην οποία θα πραγματοποιηθεί η μεταφορά του. Κατά το στάδιο αυτό, η μηχανική ενέργεια του στροβίλου μετατρέπεται σε ηλεκτρική.

Οι περισσότεροι ατμοηλεκτρικοί σταθμοί έχουν περισσότερες από μια μονάδες οι οποίες λειτουργούν παράλληλα και κάθε μονάδα έχει το δικό της μετασχηματιστή.

Η γεννήτρια και ο μετασχηματιστής προστατεύονται από αυτόματους διακόπτες, των οποίων το μέγεθος είναι ανάλογο της μεταφερόμενης ισχύος και της ανάγκης προστασίας από βραχυκυκλώματα και υπερεντάσεις. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται όλη η πορεία του ρεύματος από τη γεννήτρια μέχρι τη γραμμή μεταφοράς.

Οι καταναλώσεις μιας ατμοηλεκτρικής μονάδας είναι μεγάλες και πλησιάζουν το 10% της παραγωγής της. Έτσι, για την κίνηση των αντλιών του σταθμού, για την κίνηση των κινητήρων, για το φωτισμό κτλ χρησιμοποιείται το 10% περίπου της παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας από το σταθμό.

Θέση σταθμού παραγωγής

Η επιλογή της θέσης ενός ατμοηλεκτρικοΰ σταθμού παρουσιάζει ιδιαίτερα προβλήματα. Τα κυριότερα απ' αυτά αφορούν:

• Τη δυνατότητα αύξησης του μεγέθους του σταθμού λόγω αύξησης της ζήτησης.
• Τις επιπτώσεις στο περιβάλλον.
• Το κόστος μεταφοράς του καυσίμου.

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την κατασκευή ΑΗΣ

Οι ατμοηλεκτρικοί σταθμοί χρησιμοποιούν μεγάλες ποσότητες νερού για ψύξη (συμπύκνωση ατμού), και ως εκ τούτου εγκαθίστανται κοντά σε επαρκή ποσότητα νερού. Καθώς το νερό από το εργοστάσιο ρίχνεται πάλι στη λίμνη ή τη θάλασσα από την οποία προέρχεται, η θερμοκρασία της λίμνης ή της θάλασσας αυξάνεται με συνέπεια να διαταράσσεται η οικολογία των φυσικών υδάτων. Από την άλλη, η χρησιμοποίηση πύργου ψύξης αυξάνει τις δαπάνες κεφαλαίου και μειώνει την απόδοση του σταθμού.

Η καύση του άνθρακα, του πετρελαίου ή του αερίου προκαλεί επίσης ρύπανση της ατμόσφαιρας. Και τα τρία εκλύουν οξείδια του αζώτου, ενώ το κάρβουνο και το πετρέλαιο εκλύουν και οξείδια του θείου.

Το κάρβουνο δε εκτός των άλλων αποβάλλει και ορισμένα σωματίδια. Το 90 - 95% του θείου που περιέχουν τα καύσιμα ορυκτά οξειδώνεται στα βλαβερά οξείδια του θείου, ενώ θείο περιέχει επίσης και η ιπτάμενη τέφρα που πιθανόν να εξέρχεται από την καμινάδα του σταθμού.

Η μείωση της εκπομπής σωματιδίων επιτυγχάνεται με την τοποθέτηση μηχανικών αλλά και ηλεκτροστατικών φίλτρων.

Ο σχηματισμός οξειδίων του αζώτου εξαρτάται κυρίως από τη θερμοκρασία της φλόγας καύσης της εστίας, από την περιεκτικότητα του καυσίμου σε άζωτο, από τη σχέση καυσίμου - αέρος αλλά και από τη διαμόρφωση του χώρου καύσης.

Πάντως εκτός αυτά τα πρωτογενή στοιχεία ρύπανσης, ο συνδυασμός οξειδίων του αζώτου με άκαυστους υδρογονάνθρακες σχηματίζει υπό κατάλληλες ατμοσφαιρικές συνθήκες δευτερογενή στοιχεία ρύπανσης, καλούμενα φωτοχημική καπνομίχλη.

Πηγή: http://ebooks.edu.gr/modules/ebook/show.php/DSGL-C123/487/3182,12857/