Inleiding
Kolen gestookte krachtcentrales worden gebruikt voor de opwekking van elektriciteit. Ze zijn het meest voorkomende type krachtcentrale en de grootste wereldwijde megawatt (MW) bijdrager van alle krachtcentrale types. Dit type krachtcentrale wordt veel toegepast vanwege het beproefde ontwerp en de lage kosten van kolen. Helaas zijn kolen gestookte krachtcentrales - vooral oudere installaties - niet milieuvriendelijk in vergelijking met andere soorten energieopwekkingsinstallaties. Kolen gestookte krachtcentrales zijn niet-hernieuwbare (niet 'groene') energiebronnen.
Werking van Kolen Gestookte Thermische Krachtcentrales
De onderstaande video is een fragment uit onze Mechanische en Elektrische Techniek Uitleg Online Videocursus.
Kolen worden naar de centrale vervoerd via de weg, spoor of schip, en opgeslagen in een kolenopslag. Stacker reclaimers worden gebruikt om kolen te verzamelen en in trechters te deponeren, waarna de trechters platte transportbanden voeden. Transportbanden vervoeren de kolen van de kolenopslag naar dagsilo's binnen het hoofdgebouw van de krachtcentrale. Elke dagsilo bevat voldoende kolen voor een bepaalde periode wanneer de krachtcentrale volledig is geladen, bijvoorbeeld één dagsilo kan genoeg kolen bevatten voor één ketel bij 12 uur volledige belasting. De dagsilo's zorgen ervoor dat elke verstoring van de toeleveringsketen van de kolenopslag naar de dagsilo's geen verstoring van de ketel en bijgevolg de energieopwekking veroorzaakt.
Grotere krachtcentrales kunnen meerdere grote waterpijpketels, stoomturbines en generatoren hebben. Het is standaardpraktijk om elk energieopwekkings gebouw aan te duiden als een 'Blok', bijvoorbeeld Blok A, Blok B enz. Vuurpijpketels worden gebruikt om de initiële verwarming van de krachtcentrale stoomsystemen te verzorgen.
Dagsilo's voeden de ketel direct (oud ontwerp en ongebruikelijk), of door de kolen door een kolenvermaler te leiden (standaardontwerp en gebruikelijk). Kolenvermalers vergroten het contactoppervlak van de kolen met de lucht door de kolen in kleine stukjes te malen. De vermaler droogt ook de kolen zodat verbranding gemakkelijker kan plaatsvinden (verminderd vochtgehalte). De warmte om de kolen te drogen wordt teruggewonnen uit de rookgasstroom van de ketel.
Verpulverde kolen uit de vermaler worden met de primaire luchtstroom in de ketel geblazen. De kolen zijn in dit stadium fijn gemalen en zeer droog, beide kenmerken bevorderen de verbranding. Verbranding vindt plaats en warmte wordt gegenereerd (deze centrale is een 'thermische krachtcentrale').
De warmte die door de waterpijpketel wordt gegenereerd, wordt gebruikt om de toestand van water te veranderen in stoom. De stoom wordt vervolgens afgevoerd naar een condensator stoomturbine.
De stoomturbine is via een tandwielkast verbonden met een a.c. elektrische generator. Wisselstroom passeert vervolgens schakelapparatuur voordat het wordt gedistribueerd naar een elektrische transformator; de gebruikte schakelapparatuur is vaak van het SF6 of vacuüm ontwerp. De elektrische transformator verhoogt de uitgangsspanning en wordt aangeduid als een 'generator step-up (GSU)' transformator.
De GSU verhoogt de uitgangsspanning om overeen te komen met die van het elektriciteitsnet, dit kan enkele honderdduizenden volts zijn, bijvoorbeeld 110kV, 220kV enz. Het verhogen van de spanning vermindert transmissieverliezen en vermindert de dikte van de vereiste transmissiekabels (hogere spanning betekent lagere ampères, lagere ampères betekent dat dunnere geleiders/kabels kunnen worden gebruikt).
Geniet je van dit artikel? Zorg er dan voor dat je onze Technische Videocursussen bekijkt! Elke cursus heeft een quiz, handboek, en je ontvangt een certificaat wanneer je de cursus voltooit. Geniet ervan!
Gerelateerde Online Technische Cursussen
Hoe Kolen Gestookte Krachtcentrales Werken Deel
Inleiding tot Stoom, Ketels en Thermodynamica
Subkritische, Superkritische en Ultra-Superkritische Ketels
Warmteterugwinning Stoomgeneratoren Uitgelegd
Elektrostatische Precipitatoren (ESP)
Aanvullende Bronnen
https://en.wikipedia.org/wiki/Coal-fired_power_station
https://energyeducation.ca/encyclopedia/Coal_fired_power_plant