Vda a technika - archiv

AKTUALIZACE TOHOTO WEBU JE UKONEN.
Tuto strnku jsme pesunuli do Archivu web Ro.
Uveden informace proto nemusej bt aktuln a nkter soubory mohou bt nedostupn.

Energetika České republiky VI

Vít Doleček  13.1.2006
Temelín
Temelín  

V jednom z úvodních dílů bylo uvedeno, jak probíhá "výroba" elektřiny v parní elektrárně. Tento tepelný oběh je znám pod označením Rankine-Clausiův (R-Cl oběh). V praxi se však můžeme ještě setkat s oběhem odlišným, který se nazývá Ericsson-Braytonův (E-B cyklus). U tohoto tepelného cyklu není pracovní látkou voda či vodní pára, ale nějaký plyn či spaliny. 


Existují 2 základní varianty plynového oběhu - otevřený a uzavřený. Zjednodušeně lze otevřený plynový oběh popsat následovně: do sání turbokompresoru je přiveden vzduch, který je v kompresoru stlačen a následně zaveden do spalovací komory. Zároveň se stlačeným vzduchem je do spalovací komory přivedeno i plynné palivo. Směs paliva a stlačeného vzduchu je ve spalovací komoře spálena a spaliny následně proudí do plynové turbíny, kde se jejich energie transformuje na rotační pohyb lopatek turbín, které pohání alternátor. Zároveň s alternátorem je na jedné hřídeli k turbíně připojen i kompresor. Protože v tomto oběhu nedochází ke skupenským změnám, není zde na rozdíl od parního oběhu zařazen kondenzátor. U otevřeného oběhu jsou vyexpandované spaliny z turbíny vypuštěny do okolí. Uzavřený oběh se od otevřeného liší v tom, že oběhem proudí čistý pracovní plyn (ne spaliny), kterému je ze spalin předáno ve výměníku teplo; z turbíny je plyn zaveden přes chladič zpět do sání kompresoru a celý cyklus se opakuje. Oběh je ve skutečnosti realizován s mnohými opatřeními, která mají za úkol zlepšit některé parametry cyklu. Jedná se např. o dělenou kompresi s mezichlazením nebo dělenou expanzi s meziohřevem. Zásadní rozdíl mezi R-Cl a E-B oběhem je v parametrech pracovní látky. Zatímco tlak a teplota páry se pohybují v oblastech kolem 15-18 MPa a 530 °C, tak u plynového oběhu je tlak kolem hodnoty 2 MPa a teplota 1000-1200 °C. Hlavní přednosti a nevýhody otevřeného a uzavřeného oběhu s plynovou turbínou lze tedy shrnout takto :

  • otevřený oběh lze realizovat i v místech, kde není dostatek chladící vody nebo není možné účelně využívat odpadní teplo ze spalin,
  • nevýhodou otevřeného oběhu je fakt, že spaliny, které mají ještě poměrně vysokou výstupní teplotu, jsou vypouštěny bez využití jejich tepelného potenciálu do okolí,
  • v uzavřeném oběhu není ohrožena plynová turbína erozními účinky spalin a teplo výstupních spalin je možné dále využívat.

Obecně lze konstatovat, že elektrárny s plynovým oběhem lze postavit za podstatně kratší dobu než elektrárny parní, přičemž však dosahují menších jednotkových výkonů. Významnou úlohu mají při výstavbě plynových elektráren poměrně nízké měrné investiční náklady, které jsou však vykoupeny drahým provozem tam, kde plyn není např. vedlejším produktem jiné technologie. ZP sice patří mezi fosilní paliva, nicméně jeho spalování není, na rozdíl od uhlí, téměř doprovázeno emisemi síry. Z pohledu produkce CO2 je ZP podstatně méně zatěžujícím pro ŽP než uhlí, což je vidět z následující tabulky, která vyjadřuje závislost množství produkovaného CO2 na jednotku "vyrobené" elektrické energie pro různá paliva s různou účinností produkce energie.

Měrná produkce CO2 [kg/kWh]
Účinnost [%]
35
50
60
Zemní plyn
0,54
0,38
0,32
Hnědé uhlí
0,95
0,65
-
Černé uhlí
0,99
0,69
-

Z pohledu ČR není příliš pravděpodobné, že by se v nejbližší době rozvíjela ve větší míře produkce elektřiny z plynu. Především nutnost importu ZP ze zahraničí a s tím související rizika, vysoké provozní náklady plynových elektráren a nestabilita cen ZP omezují možnosti jejich rozvoje u nás. Jistou možností, jak využít místní primární zdroje energie, je technologie založená na paroplynovém cyklu s integrovaným zplynováním uhlí. O této technologii si více řekneme v příštím díle seriálu.


 

Nachzte se

v tematickm okruhu: Tmata
na webu: Vda a technika - archiv

Související příspěvky:

DÁLE V RUBRICE


Archiv

RSS  |  MAPA SERVERU  |  KARIRA  |  KONTAKTY  |  ENGLISH  (c) 2000 - 2018 esk rozhlas