UMA Usina Térmica, Também conhecida como termelétrica, é um sistema constituído para gerar energia elétrica por meio da liberação de calor, por meio da queima de combustíveis fósseis.
O mecanismo atualmente utilizado para gerar energia elétrica a partir de combustíveis fósseis consiste, em essência, em três fases: queima do combustível, acionamento das turbinas e acionamento do gerador elétrico..
1) Queima de combustível ==> Transformação de energia química em energia térmica.
2) Acionamento da turbina por meio do gerador elétrico acoplado à turbina ==> Transformação em energia elétrica.
3) Acionamento do gerador elétrico acoplado à turbina ==> Transformação em energia elétrica.
Os combustíveis fósseis são aqueles formados há milhões de anos devido à degradação dos resíduos orgânicos em tempos primitivos. Alguns exemplos de combustíveis fósseis são petróleo (inclui seus derivados), carvão e gás natural.
Por meio desse método, a grande maioria das usinas termelétricas convencionais em todo o mundo opera de forma ampla..
Índice do artigo
Uma termelétrica possui infra-estrutura e características muito específicas, para poder cumprir a finalidade de geração de energia elétrica da forma mais eficiente e com o menor impacto ambiental possível..
Uma termelétrica é composta por uma infraestrutura complexa que inclui sistemas de armazenamento de combustível, caldeiras, mecanismos de resfriamento, turbinas, geradores e sistemas de transmissão elétrica..
Aqui estão as partes mais importantes de uma usina termelétrica:
É um reservatório de combustível condicionado de acordo com as medidas de segurança, saúde e meio ambiente correspondentes à legislação de cada país. Este depósito não deve representar um risco para os trabalhadores da fábrica.
A caldeira é o mecanismo de geração de calor, ao transformar a energia química liberada durante a queima do combustível, em energia térmica.
Nesta parte é realizado o processo de queima de combustível, para isso a caldeira deve ser fabricada com materiais resistentes a altas temperaturas e pressões.
A caldeira é forrada com tubos de circulação de água ao seu redor, este é o sistema de geração de vapor.
A água que corre por esse sistema se aquece devido à transferência de calor da queima do combustível e evapora rapidamente. O vapor gerado é superaquecido e liberado sob alta pressão.
A saída do processo anterior, ou seja, o vapor d'água gerado pela queima do combustível, aciona um sistema de turbina que transforma a energia cinética do vapor em movimento rotativo..
O sistema pode ser composto por várias turbinas, cada uma com um projeto e função específicos, dependendo do nível de pressão de vapor que recebem..
A bateria da turbina é conectada a um gerador elétrico, por meio de um eixo comum. Através do princípio da indução eletromagnética, o movimento do eixo faz com que o rotor do gerador se mova.
Esse movimento, por sua vez, induz uma tensão elétrica no estator do gerador, transformando a energia mecânica das turbinas em energia elétrica..
Para garantir a eficiência do processo, o vapor d'água que movimenta as turbinas é resfriado e distribuído conforme pode ser reaproveitado ou não..
O condensador resfria o vapor por meio de um circuito de água fria, que pode vir de um corpo d'água próximo ou reaproveitar algumas das fases intrínsecas do processo de geração termelétrica..
O vapor d'água é transferido para uma torre de resfriamento para drenar o referido vapor para o exterior, através de uma malha metálica muito fina..
Duas saídas são obtidas desse processo: uma delas é o vapor d'água que vai diretamente para a atmosfera e, portanto, é descartado do sistema. A outra saída é o vapor de água fria que retorna ao gerador de vapor para ser reaproveitado no início do ciclo..
Em qualquer caso, a perda de vapor de água que é expelido para o meio ambiente deve ser reposta inserindo água doce no sistema..
A energia elétrica gerada deve ser transmitida ao sistema interligado. Para isso, a energia elétrica é transportada da saída do gerador para uma subestação.
Lá, os níveis de tensão (tensão) são elevados para reduzir as perdas de energia devido à circulação de altas correntes nos condutores, basicamente devido ao seu superaquecimento..
Da subestação, a energia é transportada para as linhas de transmissão, onde é incorporada ao sistema elétrico para consumo.
Os gases e outros resíduos da queima de combustível são expelidos da chaminé para o exterior. No entanto, antes de fazer isso, os fumos que resultam deste processo são purificados.
As características mais marcantes das termelétricas são as seguintes:
- É o mecanismo de geração mais econômico que existe, dada a simplicidade de montagem da infraestrutura em comparação a outros tipos de usinas de geração de energia elétrica..
- São consideradas energias impuras, dada a emissão de dióxido de carbono e outros poluentes para a atmosfera.
Esses agentes afetam diretamente a emissão da chuva ácida e aumentam o efeito estufa de que reclama a atmosfera terrestre..
- As emissões de vapor e resíduos térmicos podem ter um impacto direto no microclima da área em que estão localizados..
- O descarte de água quente após a condensação pode influenciar negativamente o estado dos corpos d'água no entorno da termelétrica..
O ciclo de geração termelétrica começa na caldeira, onde o combustível é queimado e o gerador de vapor acionado..
Em seguida, o vapor superaquecido e pressurizado aciona as turbinas, que são ligadas por um eixo a um gerador elétrico.
A energia elétrica é transportada por meio de uma subestação até um pátio de transmissão, que é conectado a linhas de transmissão, o que permite atender à demanda energética da cidade vizinha..
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