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! Osoby, które nie są (jeszcze) stałymi Patronami ZE, mogą nabyć PDF-y z pełną wersję tego numeru oraz wszystkich innych numerów czasopisma wydanych od stycznia 2023, „stawiając kawę” (10 złotych za jeden numer czasopisma w postaci pliku PDF).
W tym celu należy kliknąć link (https://buycoffee.to/piotr-gorecki), lub poniższy obrazek

Następnie wybrać – Postaw kawę za:
– jeśli jeden numer ZE – 10 zł,
– jeśli kilka numerów ZE – Własna kwota. I tu wpisać kwotę zależną od liczby zamawianych numerów – wydań (N x 10 zł),
Wpisać imię nazwisko.
Podać adres e-mail.
Koniecznie zaznaczyć: „Chcę dodać dedykację/Wiadomość dla Twórcy” i tu zawsze trzeba wpisać, który numer lub numery ZE mamy wysłać na podany adres e-mailowy. Jeśli ma to być numer z tym artykułem trzeba zaznaczyć, że chodzi o ZE 6/2025.
UWAGA!!! E-mail z linkiem do materiałów (Smash) wysyłamy zazwyczaj w ciągu 24 godzin. Czasem zdarza się jednak, że trafia do spamu. Jeśli więc nie pojawi się w ciągu 48 godzin prosimy sprawdzić w folderze spam, a ewentualny problem zgłosić na adres: kontakt@piotr-gorecki.pl.