Elektroenergetyka – wytwarzanie energii, część 2

W tej części cyklu zajmiemy się najpopularniejszymi w Polsce elektrowniami – elektrowniami cieplnymi. Są to jednostki o największej mocy w KSE. Jakie są podstawy teoretyczne ich działania? Jak są zbudowane? Jak działają elektrociepłownie?

Obieg Rankine’a i jego praktyczne zastosowanie

Jak zapewne starsi czytelnicy wiedzą (a młodsi dowiedzą się na lekcjach fizyki o termodynamice) cykl przemian termodynamicznych można porównywać do pewnego wzorcowego obiegu. Dla większości silników spalinowych jest to obieg Carnota, dla silników wysokoprężnych zazwyczaj obieg Diesla, zaś dla obiegu elektrowni cieplnej obieg Rankine’a. Obieg ten jest wzorcowy dla cyklu przemian: rozprężenia pary w turbinie, skroplenia jej w skraplaczu, przepompowania i ponownego podgrzania w kotle. Teoretyczna sprawność takiego obiegu wynosi między 40% a 60% przy zastosowaniu wody jako czynnika roboczego.

Na fotografii 1 widoczny jest wykres entalpia – entropia dla pary wodnej. Zdjęcie wykonał autor niniejszego artykułu w czasie obliczeń projektu bloku elektrowni cieplnej, w czasie studiów na Politechnice Łódzkiej.

Elementy składowe elektrowni cieplnej

Podstawowym elementem elektrowni cieplnej, gdzie czynnik roboczy – woda – zamieniany jest w parę wodną, jest kocioł. Kotły w polskich elektrowniach zazwyczaj opalane są pyłem węglowym z węgla brunatnego lub kamiennego, ale są również bloki opalane gazem czy biomasą. Jako paliwo pomocnicze (do rozpalenia kotła) stosowany jest gaz lub olej opałowy. Kotły są jednymi z największych elementów elektrowni – w elektrowni Bełchatów mają one ponad 110 m wysokości.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w czerwcowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 6/2025). Pełną wersję czasopisma znajdziesz pod tym linkiem. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 6/2025 znajduje się tutaj.

Mateusz Ostrycharz
elektryk.mo@gmail.com

 

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć archiwalne numery znajdują się na stronie: https://piotr-gorecki.pl/n11

Chodzi o ZE 6/2025.