Электростанция

Электростанция

Электростанция (также называемый электростанцией, электростанцией, электростанцией или генераторной установкой) является производственным объектом для поколения электроэнергии. В центре почти всех электростанций генератор, вращающаяся машина, которая преобразовывает механическую энергию в электроэнергию, создавая относительное движение между магнитным полем и проводником. Источник энергии использовал, чтобы повернуться, генератор значительно различается. Это зависит в основном, на котором топливо легко доступное, достаточно дешевое и на типах технологии, к которой у энергетической компании есть доступ. Большинство электростанций в мировом ископаемом топливе ожога, таком как уголь, нефть и природный газ, чтобы произвести электричество и некоторую ядерную энергию использования, но есть увеличивающееся использование более чистых возобновляемых источников такой как солнечное, ветер, волна и гидроэлектрический.

История

Первая в мире электростанция была разработана и построена лордом Армстронгом в Cragside, Англия в 1868. Вода от одного из озер использовалась, чтобы привести динамо Siemens в действие. Электричество поставляло власть огням, нагреванию, произвел горячую воду, управлял лифтом, а также зданиями фермы и трудосберегающими приборами.

Первая общественная электростанция была Станцией Электрического освещения Эдисона, построенной в Лондоне в 57, Виадук Holborn, который начал операцию в январе 1882. Это было инициативой Томаса Эдисона, которого организовал и управлял его партнер, Эдвард Джонсон. Котел Бэбкока и Уилкокса привел в действие паровой двигатель на 125 лошадиных сил, который вел 27-тонный генератор под названием Гигант после знаменитого слона. Это поставляемое электричество в помещение в области, которая могла быть достигнута через водопропускные трубы виадука, не вскапывая дорогу, которая была монополией газовых компаний. Клиенты включали Городской Храм и Лондонский центральный уголовный суд. Другой важный клиент был Офисом Телеграфа Главного почтамта, но это не могло быть достигнуто хотя водопропускные трубы. Джонсон принял меры, чтобы кабель питания управлялся наверху через Таверну Holborn и Ньюгейт.

В сентябре 1882 в Нью-Йорке, Станция Перл-Стрит была установлена Эдисоном, чтобы обеспечить электрическое освещение в Островной области Нижнего Манхэттена. Станция работала, пока не разрушено огнем в 1890. Станция использовала оплату паровых двигателей, чтобы повернуть генераторы постоянного тока. Из-за распределения DC зона обслуживания была небольшой, ограничена падением напряжения в едоках. Война Тока в конечном счете решила в пользу распределения AC и использования, хотя некоторые системы DC сохранились до конца 20-го века. Системы DC с сервисным радиусом мили (километр) или так были обязательно меньшими, менее эффективными из расхода топлива и более трудоемкими, чтобы работать, чем намного большие центральные электростанции AC.

Системы AC использовали широкий диапазон частот в зависимости от типа груза; освещение груза, используя более высокие частоты, и системы тяги и тяжелые моторные системы груза, предпочитающие более низкие частоты. Экономика поколения центрального вокзала улучшилась значительно, когда объединенный свет и энергосистемы, работающие в общей частоте, были развиты. Та же самая генераторная установка, которая накормила большую промышленную нагрузку в течение дня, могла накормить пригородные железнодорожные системы в течение часа пик и затем служить грузу освещения вечером, таким образом улучшение системного коэффициента нагрузки и сокращение стоимости электроэнергии в целом. Много исключений существовали, электростанции были посвящены, чтобы привести в действие или осветить выбором частоты, и вращающиеся переключатели частоты и вращающиеся конвертеры были особенно распространены, чтобы накормить электрические железнодорожные системы от общей сети осветительной силовой электросети.

В течение первых нескольких десятилетий 20-го века центральные вокзалы стали более крупными, используя более высокие паровые давления, чтобы обеспечить большую эффективность, и полагаясь на соединения многократных электростанций, чтобы улучшить надежность и стоить. Высоковольтная передача AC позволила гидроэлектроэнергии быть удобно перемещенной от отдаленных водопадов до городских рынков. Появление паровой турбины в обслуживании центрального вокзала, приблизительно в 1906, позволило большое расширение генерирующей мощности. Генераторы больше не ограничивались механической передачей поясов или относительно медленной скоростью оплаты двигателей, и могли вырасти до огромных размеров. Например, Себастьян Зиэни де Ферранти запланировал то, что будет самым большим паровым двигателем оплаты, когда-либо построенным для предложенного нового центрального вокзала, но пересмотрело планы, когда турбины стали доступными в необходимом размере. Строительство энергосистем из центральных вокзалов потребовало комбинаций технического умения и финансовой сообразительности в равной мере. Среди пионеров поколения центрального вокзала Джордж Вестингаус и Сэмюэль Инсалл в Соединенных Штатах, Ферранти и Чарльз Хестермен Мерц в Великобритании и многие другие.

Тепловые электростанции

В тепловых электростанциях механическая энергия произведена тепловым двигателем, который преобразовывает тепловую энергию, часто от сгорания топлива, во вращательную энергию. Большинство тепловых электростанций производит пар, таким образом, их иногда называют станциями энергии пара. Не вся тепловая энергия может быть преобразована в механическую энергию, согласно второму закону термодинамики; поэтому, всегда есть высокая температура, потерянная окружающей среде. Если эта потеря используется как полезная высокая температура для производственных процессов или теплоцентрали, электростанция упоминается как электростанция когенерации или CHP (объединенная высокая-температура-и-власть) завод. В странах, где теплоцентраль распространена, там посвящены тепловые заводы, названные котельными только для высокой температуры. Важный класс электростанций на Ближнем Востоке использует высокую температуру побочного продукта для опреснения воды воды.

Эффективность паровой турбины ограничена максимальной паровой произведенной температурой. Эффективность не непосредственно функция используемого топлива. Для тех же самых паровых условий, угля - ядерный - и газовых электростанций у всех есть та же самая теоретическая эффективность. В целом, если система будет на постоянно (базовой нагрузке), то это будет более эффективно, чем то, которое используется периодически (пиковый груз). Паровые турбины обычно работают в более высокой эффективности, когда управляется на полную мощность.

Помимо использования отклоняют высокую температуру для процесса или теплоцентрали, один способ повысить полную эффективность электростанции состоит в том, чтобы объединить два различных термодинамических цикла. Обычно, выхлопные газы от газовой турбины используются, чтобы произвести пар для котла и паровой турбины. Комбинация "главного" цикла и "нижнего" цикла производит более высокую полную эффективность, чем любой цикл может достигнуть один.