PROVOZ ELEKTR┴RNY

Provoz v tepelnΘ kondenzaΦnφ elektrßrn∞ je slo₧it² proces. Tvo°φ jej n∞kolik technologick²ch okruh∙: okruhy paliva, vzduchu a kou°ov²ch plyn∙, strusky a popela, vody a pßry a okruh v²roby elekt°iny.

UHL═

Cel² °et∞z v²roby elekt°iny v klasickΘ tepelnΘ elektrßrn∞ zaΦφnß uheln²m hospodß°stvφm. Uhlφ lze rozd∞lovat podle r∙zn²ch vn∞jÜφch znak∙, ale i podle dalÜφch parametr∙, jako je nap°φklad spalnΘ teplo, obsah prchavΘ ho°laviny, petrografickΘ slo₧enφ apod. ÄßdnΘ z t∞chto kritΘriφ ale neumo₧≥uje samo o sob∞ bezpeΦn∞ rozliÜit jednotlivΘ druhy, proto₧e mezi nimi nenφ ostr² p°echod. Spokojme se tedy se zßsadnφm rozd∞lenφm uhlφ do t°φ hlavnφch skupin: uhlφ hn∞dΘ, uhlφ ΦernΘ a antracit. V∞tÜina uheln²ch elektrßren ╚R spaluje tzv. hn∞dΘ energetickΘ uhlφ, co₧ je vlastn∞ nφzkokalorickΘ hn∞dΘ uhlφ.

Do elektrßrny se uhlφ dopravuje pßsov²mi dopravnφky, po ₧eleznici nebo lod∞mi. PßsovΘ dopravnφky lze pou₧φt pouze v p°φpadech, kdy je elektrßrna postavena v blφzkosti dolu, jako je tomu nap°φklad v TuÜimicφch.
V∞tÜina elektrßren vyu₧φvß ₧eleznici. K zajiÜt∞nφ provozu na jedin² den je zapot°ebφ v pr∙m∞ru deseti vlak∙ uhlφ o t°iceti vag≤nech. Spot°eba uhlφ zßvisφ na jeho v²h°evnosti. Velmi p°ibli₧n∞ lze °φci, ₧e na jednu vyrobenou MWh se spßlφ p°ibli₧n∞ 1t uhlφ.
Uhlφ, kterΘ se do elektrßrny dopravφ, se musφ p°ed pou₧itφm nejprve upravit. Projde drticφ stanicφ a uheln²mi ml²ny, ve kter²ch se mele na jemn² prßÜek. VlhkΘ palivo se Üpatn∞ mele, a proto se musφ suÜit. SuÜφ se bud' p°ed mletφm, nebo p°φmo za mletφ. ╚φm je prßÜek jemn∞jÜφ, tφm je spalovßnφ podobn∞jÜφ spalovßnφ plynu. Ventilßtory pak uheln² prßÜek spolu se vzduchem vhßn∞jφ do ho°ßk∙ kotle. Ve spalovacφ komo°e palivo sho°φ. P∙vodn∞ se uhlφ spalovalo na roÜtech, jak je znßme nap°φklad z pokojov²ch kamen. Ale vzr∙stajφcφ pot°eba spalovat ve stßle v∞tÜφm mno₧stvφ nekvalitnφ uhlφ vedla ve dvacßt²ch letech tohoto stoletφ k dalÜφmu v²voji ohniÜ¥. RoÜtovΘ ohniÜt∞ je vhodnΘ pro elektrßrny s omezen²m v²konem (a₧ asi do 150 t/h pßry). PrßÜkovΘ ohniÜt∞ dokß₧e spßlit palivo s obsahem popele a₧ do 55 % s ·Φinnostφ vyÜÜφ ne₧ ohniÜt∞ roÜtovß.

Nejv∞tÜφm technick²m problΘmem, kter² museli konstruktΘ°i prßÜkov²ch ohniÜ¥ °eÜit, byl vysok² ·let popφlku do ovzduÜφ, a snadnΘ nebylo ani vyvinout vhodn² zp∙sob podßvßnφ uhelnΘho prßÜku do ho°ßk∙.

	Kotel elektrßrny Po°φΦφ.

Modernφm a velmi ·Φinn²m zp∙sobem spalovßnφ je spalovßnφ fluidnφ. To vy₧aduje sice v²stavbu nov²ch typ∙ spalovacφch za°φzenφ, ale zato p°inßÜφ v²hody v menÜφm mno₧stvφ Ükodliv²ch lßtek v kou°ov²ch plynech. Fluidnφmu spalovßnφ se °φkß rovn∞₧ spalovßnφ ve vznosu. Jeho zßkladnφ princip je jednoduch². Vychßzφ z poznatku, ₧e jemn∞ mletΘ uhlφ se v proudu vzduchu a ve vhodn∞ zvolenΘm tvaru spalovacφho prostoru chovß jako vroucφ kapalina.
╚ßstice uhlφ jsou obaleny vzduchem a proces ho°enφ je pak velmi rychl². Navφc je snadno regulovateln² p°imφchßvßnφm spalin a popele zpßtky do ho°φcφ vrstvy tak, aby spalovacφ teploty byly v rozmezφ 700 - 900 ░ C.
Po sho°enφ paliva padß Φßst popela do spodnφho prostoru ohniÜt∞ jako struska. Odtud se po zchlazenφ vodou a p°φpadnΘm drcenφ dopravuje do zßsobnφk∙ a dßle pak potrubφm, vylo₧en²m ΦediΦem, na sklßdku, kterΘ se °φkß odkaliÜt∞. To je souΦßstφ elektrßrny. K uklßdßnφ popela se pou₧φvajφ p°φrodnφ prohlubn∞ po vyt∞₧enΘ nerostnΘ surovin∞ nebo starΘ lomy.
╚ßst popela je ale v podob∞ jemn²ch ΦßsteΦek unßÜena ve spalinßch. Aby nezneΦiÜ¥ovala ovzduÜφ, je dnes popφlek zachycovßn v elektroodluΦovaΦφch. SouΦßstφ modernφch elektrßren jsou jeÜt∞ dalÜφ za°φzenφ, v nich₧ se ze spalin odd∞lujφ oxidy sφry a dusφku.

VZDUCH

Aby se dosahovalo dobrΘho ho°enφ, je p°ivßd∞n do spalovacφ komory spolu s rozemlet²m uhlφm ventilßtory i vzduch. Mno₧stvφ p°ivßd∞nΘho vzduchu zßvisφ na chemickΘm slo₧enφ paliva. Pro lignity je spot°eba vzduchu ni₧Üφ, pro kvalitnφ, ΦernΘ uhlφ je nejvyÜÜφ. OrientaΦn∞ se uva₧uje, ₧e pro v²robu 1 kWh elekt°iny se spot°ebuje asi 1 kg paliva, z n∞ho₧ vznikne 7m³plyn∙.

VODA A P┴RA

Voda, kterß obφhß v hlavnφm uzav°enΘm okruhu kotel - turbφna - kondenzßtor - kotel, je chemicky upravenß, aby v nφ nebyly ₧ßdnΘ zbytky minerßl∙ a aby nep∙sobila korozi oceli. Proto je souΦßstφ ka₧dΘ elektrßrny chemickß ·pravna vody a chemickΘ laborato°e.
Voda je do kotle dodßvßna napßjecφmi Φerpadly. V kotli se voda oh°φvß p°i tlaku dosahujφcφm a₧ 20 MPa a vypa°uje se.

NejstarÜφmi a nejjednoduÜÜφmi byly vßlcovΘ kotle, u nich₧ kotel tvo°il n²tovan² buben o velkΘm pr∙m∞ru (do 2,5 m) a dΘlce (do 10 m). V²h°evnou plochou byla spodnφ st∞na bubnu ohraniΦenß vyzdφvkou vn∞jÜφho roÜtovΘho ohniÜt∞ a tahy, kter²mi prochßzely spaliny do komφna.
Kotle plamencovΘ m∞ly v∞tÜφ v²h°evnou plochu p°i zachovßnφ stejnΘ velikosti bubnu jako u kotl∙ vßlcov²ch. Plamenec se naz²vß vlnitß trouba umφst∞nß do vnit°ku kotle. RoÜtovΘ ohniÜt∞ je uvnit° plamence, plamenec je obklopen vodou kotle.
Kotle trubkovΘ (nebo ₧ßrotrubnΘ) jsou dalÜφm stupn∞m ve v²voji kotl∙. Jsou to vlastn∞ vßlcovΘ kotle, do jejich₧ vodnφho prostoru jsou zavßlcovßny bezeÜvΘ trubky, kter²mi proudφ horkΘ spaliny.

╪ez parnφ turbφnou.

Pro uvedenΘ kotle je charakteristick² velk² vodnφ obsah a naopak malß v²h°evnß plocha. Bylo proto t°eba vyvinout energetickΘ kotle, u nich₧ by se v²h°evnß plocha dostateΦn∞ zv∞tÜila. Toho se docφlilo tφm, ₧e v²h°evnß plocha je tvo°ena z varn²ch trubek vytßp∞n²ch zevn∞ spalinami. V trubkßch obφhß kotelnφ voda a vznikß pßra. Kotle m∞ly nejprve p°irozen² ob∞h vody a ÜikmΘ uspo°ßdßnφ trubek, pozd∞ji nahrazenΘ trubkami strm²mi. P°i velkΘm zatφ₧enφ kotle se ale mohlo stßt, ₧e v Φßsti trubky se utvo°ila pßra a trubka z∙stala suchß, co₧ n∞kdy vedlo k vyboulenφ trubky a za urΦit²ch okolnostφ k jejφmu prasknutφ. Tuto nev²hodu odstra≥ujφ kotle s nucen²m ob∞hem nebo pr∙tokem vody, tzv. kotle pr∙tlaΦnΘ.
Sytß pßra, kterß vznikß pouh²m varem vody, vÜak obsahuje p°φliÜ mßlo energie, a proto se dßle oh°φvß spalinami v tzv. p°eh°φvßcφch na teplotu sahajφcφ a₧ k 550 ░ C. Tato tzv. ostrß pßra pak proudφ potrubφm do turbφny.
Energii p°edßvß nejd°φve ve vysokotlakΘm dφle parnφ turbφny, potΘ v nφzkotlakΘm dφle. Aby se dosßhlo co nejvyÜÜφ ·Φinnosti, zavßdφ se pßra po pr∙chodu Φßstφ turbφny zp∞t do kotle k tzv. mezip°ih°ßtφ, p°i kterΘm se op∞t zv²Üφ jejφ teplota, a pak se znovu zavede do st°edotlakΘ a nφzkotlakΘ Φßsti turbφny.
V prvnφch uheln²ch elektrßrnßch se p°i v²rob∞ elekt°iny pou₧φvaly pφstovΘ parnφ stroje a dynama, stejnosm∞rnΘ generßtory. Vynßlez turbφn znamenal v elektrßrenstvφ velk² pokrok. U jejich zrodu stßli èvΘd Gustav Laval (1883) a Brit Charles Algernon Parsons (1884). Zatφmco Lavalova turbφna byla rovnotlakß (co₧ znamenß, ₧e se tlak pßry p°i pr∙chodu ob∞₧n²m kolem turbφny nem∞nφ). Parsonsova turbφna je p°etlakovß, reakΦnφ (pßra ΦßsteΦn∞ expanduje v ob∞₧nΘm kole).Ob∞ turbφny lze kombinovat. Rozvßd∞cφ ·strojφ s p°φsluÜn²m ob∞₧n²m kolem se oznaΦuje jako stupe≥. Parnφ turbφny b²vajφ mnohostup≥ovΘ. V²hodou parnφch turbφn oproti pomaleji pracujφcφm pφstov²m parnφm stroj∙m je hlavn∞ jejich vyÜÜφ ·Φinnost a jednoduchost.

Strojovna elektrßrny Hodonφn s turbφnou 55 MW.

Kdy₧ pßra odevzdala p°i pr∙chodu turbφnou vyu₧itelnou energii, p°ichßzφ do kondenzßtoru. Kondenzßtor je velikß nßdoba, kterou proudφ v trubkßch chladicφ voda vn∞jÜφho chladicφho okruhu. Pßra, kterß p°ichßzφ z turbφny, a jejφ₧ teplota je p°ibli₧n∞ 40 ░ C, se dotykem se studen²mi trubkami chladicφho okruhu ochlazuje a kondenzuje - m∞nφ se zpßtky ve vodu. Z kondenzßtoru se voda (odborn∞ kondenzßt) p°ivßdφ Φerpadly znovu do kotle. KondenzaΦnφ teplo odebranΘ pß°e v kondenzßtoru se musφ chladicφ vodou ve vn∞jÜφm okruhu n∞kam odvΘst. Je-li v blφzkosti elektrßrny velkß °eka, odvßdφ se do °eky. Pak hovo°φme o pr∙toΦnΘm chlazenφ. Tam, kde tato mo₧nost nenφ, se voda odvßdφ do chladicφch v∞₧φ a ochladφ se protitahem vzduchu. V obou p°φpadech je teplo zcela bez u₧itku ztraceno.
Chladφcφ v∞₧e jsou dvojφho druhu:

• s nucen²m proud∞nφm vzduchu, tzv. ventilßtorovΘ (pou₧φvanΘ u starÜφch druh∙ elektrßren)
• s p°irozen²m tahem, tzv. komφnovΘ, v∞tÜinou hyperbolickΘho tvaru