Centrala Tejo (funcționare)

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Jump to navigation Jump to search
Termocentrala Tejo, din Portugalia, azi Muzeul Electricităţii

Centrala Tejo (în portugheză Estação Eléctrica Central Tejo) a funcționat în perioada 1908 – 1921 în cartierul Belém din Lisbona. În prezent, clădirea adăpostește Muzeul Electricității din capitala Portugaliei.

Funcționarea de bază a unei centrale termice e destul de simplă: se arde combustibilul pentru a elibera căldura făcând transformarea apei din stare lichidă în aburi, acesta din urmă, cu sarcina de a pune în mișcare turbină care acționează o mașină generatoare de energie electrică.

Cu toate aceste aspecte, producția de energie electrică în vechea Centrală Tejo nu a fost atât de simplă pentru că între altele era necesar un mare și complex circuit intern de apă și aer, precum și prelucrarea combustibililor fosili, care, în cazul vechii Centrale, era în cea mai mare parte cărbunele.

Cărbunele[modificare | modificare sursă]

Bărcile încărcate cu cărbune provenit, în cea mai mare parte, din Marea Britanie, soseau pe fluviul Tajo și ancorau lângă Centrală; apoi cu ajutorul unor scânduri înguste, care făceau legătura între barcă și debarcader, muncitorii descărcau cărbunele punându-l în diverse grămezi în Piața Cărbunelui. Era aici locul de unde începea tot procesul de producție a electricității în Centrala Tejo.

Transportul de cărbune pentru circuitul de alimentare a boilerelor, era realizat cu ajutorul unor vagonete manevrate manual de la grămezile de cărbune și până la sită și concasor. După aceea treceau prin ascensoarele pentru cărbune care îl ridicau până la buncărele malaxoare, care stocau diverse tipuri de cărbune oferind o combinație echilibrată pentru o bună ardere în cazan.

Deja amestecat, cărbunele era urcat de alt sistem de ascensoare până pe banda de distribuție a cărbunelui, amplasată în partea de sus a clădirii pentru cazane. De pe această bandă, cărbunele cădea în încărcătoare și de aici era condus prin niște tuburi de cădere până pe banda rulantă de fier, în interiorul cazanului, unde începea treptat să fie ars, producând în interiorul său, o temperatură de aproximativ 1200˚C.

Circuitele din cazan[modificare | modificare sursă]

Cazanul este constituit în principal din trei circuite: apă – abur, aer – fum și cenușa. Funcțiile fiecărei părți erau indispensabile și complementare între ele; circuitul de apă – abur, avea funcția de a transforma apa lichidă în abur; circuitul de aer – fum era de mare importanță, deoarece cea mai bună sau cea mai rea performanță a circuitului, se reflecta în variația de randament a cazanului; și în final, circuitul de cenușă din care se colecta cărbunele pentru ardere și cenușa rezultată din arderea din boiler.

Apa necesară pentru producția de abur era tratată și circula printr-un circuit închis, intrând în cazan prin economizor care era situat în partea posterioară și de aici trecea într-un butoi care era situat deasupra cazanului, care funcționa ca un rezervor de apă și abur făcând legătura între cele doua circuite. Din butoi, apa cobora prin pereții numiți Bailey, situați în partea de interior a cuptorului din cazan, concepuți pentru a menține căldura în interior și care erau construiți din fontă cu numeroase tuburi verticale în interior prin care circula apa în timp ce se vaporiza. Acest amestec de abur și apă se întorcea din nou în butoi și aburul era dirijat spre supraîncălzitoare, un set de tuburi situate în interiorul cuptorului și care permitea trecerea din abur umed în abur uscat obținând o mare presiune (38 kg/cm₂ si 450˚ C în momentul de înaltă presiune) îndeplinind astfel condițiile necesare pentru a fi condus spre turbinele din sala de mașini.

Pe lângă apă și abur, de asemenea era necesar aer pentru arderea cărbunelui. Cele mai multe din aceste circuite se situau în parte din spate a cazanului; ținând temperatura maxima a aerului care ieșea spre partea de sus, acesta era preluat de un ventilator primar care îl trimitea în încălzitor și, de aici spre ventilatorul secundar care îl dirija spre banda rulantă de fier pentru a întreține flăcările. Pe de altă parte, fumul provenit de la arderea combustibilului,era aspirat de ventilatoarele de extracție a fumului care îl evacua spre exterior prin coșurile de fum; dar înainte de aceasta, căldura din fum era reutilizată pentru a întreține flăcările, iar fumul era filtrat pentru reducerea emisiilor.

Ultimul circuit, corespunzător cu cenușa, este situat sub cazan.În fiecare dintre ele există trei depozite (buncăre) în formă de piramide inversate destinate pentru recuperarea cărbunelui nears, semi-ars și a cenușii de la cărbune. Depozitul situat sub tuburile de cădere, adică, la începutul bandei rulante de fier, culegea bucățile de cărbune care cădeau afară de pe bandă în momentul distribuției sale; depozitul situat la mijloc, culegea cărbunele semi-ars care cădea de pe tapet din cauza vibrațiilor de la cazan; cărbunele recuperat din acest depozit era dus în Piața Cărbunelui, unde începea circuitul de alimentare a boilerelor, pentru a fi reutilizat. În final, al treilea depozit, situat la finalul bandei rulante de fier, culegea cenușa de la cărbune și era constituit dintr-un concasor cu injecție de apă pentru a răcii și a înmuia cenușa. Aceasta era transportată în vagonete mici spre exterior și depozitată în silozuri numite “sări de cenușă”, situate în Piața Cărbunelui.

Tratarea apei[modificare | modificare sursă]

Apa condusă spre cazane era complet pură și circula într-un circuit închis; spre deosebire de ce se poate deduce a priori, centrala nu utiliza apă din fluviul Tajo pentru a fi vaporizată, însă utiliza apă din rețeaua de consum public (și inclusiv dintr-un puț din propriile terenuri ale Centralei). În primul rând, era depozitată în castelul de apă, un rezervor de mare dimensiune, amplasat pe acoperișul clădirii de cazane de înaltă presiune și, mai târziu, era tratată în Sala de Apă unde se realizau trei funcții principale: tratamentul menționat anterior, pre-încălzirea și pomparea apei.

Tratamentul era de o importanță crucială, deoarece propriile impurități din apă și excesul de oxigen puteau perfora țevile/turbinile și putea oxida țevile; crescând încrustarea și acumularea de mici particule în fier și oțel, degradând echipamentele și reducând randamentul lor. Acesta era motivul pentru care toată apa care ajungea în Centrală era analizată în laborator și apoi supusă unui tratament complet care implica, purificarea, filtrarea, corectarea chimică, etc., înainte de intrarea în circuit, deja sub forma pură H₂O.

După acest tratament, apa trebuia să fie pre-încălzită înainte de a înainta spre cazane, sporind astfel randamentul termic de combustie. Pentru a realiza acest lucru, în rezervoarele de încălzire, se utiliza abur recuperat din turbine, provocând un schimb termic obținându-se o temperatură de 130˚C. Cu această temperatură, lipsea doar ca apa să fie pusă la o anumită presiune înainte de a fi condusă până la cazane. Tot setul de pompe din Sala de Apă garanta transportul apei cu o presiune de 52 kg/cm₂, suficient pentru a învinge presiunea opusă existentă în butoaiele cazanelor.

Turboalternatoarele[modificare | modificare sursă]

Aburul produs în cazane era direcționat cu presiune mare (38 kg/cm₂)spre grupurile turboalternatoare, care transformau energie termică de abur în energie mecanică prin intermediul turbinei și, acesta, în energie electrică la ieșirea din alternator. Grupurile generatoare erau formate dintr-o turbină și dintr-un generator, de unde vine și numele de turboalternator. Turbina dispunea de opt roți cu două coroane de palete și, alte șapte cu o coroană. Aburul provenit din cazane intra în caseta de distribuție a turbinei prin supapă de admisie. Din caseta de abur, cu deschiderea controlată de supapele duzelor, și trecând prin venturis, intra în prima roată cu debit suficient pentru a roti turbina la 3000 rpm. În următoarele roți, presiune de abur scădea treptat până se potrivea presiunii din condensator, totuși, viteza de schimb se menținea constantă.

Toate aceste făceau ca să se rotească roțile turbinei și aceasta, printr-un angrenaj făcea să se rotească alternatorul, care producea energie electrică pentru a fi distribuită consumatorilor și pentru a fi utilizată pentru propriile echipamente electrice ale Centralei. Alternatorul bobinat în stea, producea un curent trifazat de 10.500 V, cu o frecvență de 50 de cicluri pe secundă (cps). Curentul de excitație al alternatorului era furnizat de către excitator, un generator de curent continuu cuplat direct la baza generală care, în plină încărcare, avea o tensiune de 170 Volt CC (curent continuu), cu o intensitate de 340 Amperi.

Energia produsă de fiecare alternator, era condusă până la branșamentul de ieșire. Fiecare branșament sau linie, era destinat stațiilor de transformare și, de acolo, furnizat celor mai diverși clienți. Primul branșament avea o putere de 10kV instalată în stațiile de transformare care alimentau rețeaua electrică din Lisabona și două branșamente, unul de 3,3kV și altul de 30kV. Aceste două branșamente, primul fiind mai vechi,pe lângă faptul că furniza energie la rețeaua de consum, de asemenea alimenta serviciile aparținătoare Centralei Tejo; de la al doilea,de 30kV, plecau două cabluri, unul la Marvila continuând până la Vila Franca de Xira și, altul, direct până în orașul Santarém, pentru a alimenta consumatorii industriali localizați pe Vale Tejului.

Condensatorii[modificare | modificare sursă]

Aburul, după îndeplinirea funcției sale de mișcare a roților turbinei, era trimis până la condensatoare, unde se transforma din nou în stare lichidă, putând ca această apă să fie din nou utilizată în cazane. Aburul intra în condensator și prin contact cu sistemul tubular din interiorul său, care era plin de apă rece, se transforma din nou în stare lichidă. Această apă de răcire era captată din fluviul Tajo prin intermediul a trei conducte de intrare și una de ieșire unde, prin efectul de curgere forța apa să intre în canale; apa fluviului niciodată nu se amesteca cu apa pură utilizată în cazane, deoarece, așa cum s-a amintit, în interiorul condensatoarelor exista un sistem tubular în a cărui interior circula apa din Tajo, pe când aburul parcurgea spațiul liber dintre tuburi.

Cu această condensare de abur, apa rezultată era aspirată de pompele extractoare și retrimisă până la butoaile cazanelor, trecând prima dată prin încălzitoarele de apă, rezervoare și pompele de alimentare și în cele din urmă prin economizor. Recuperarea aburului condensat pentru a fi reutilizat ca apă de alimentare în cazan,este sfârșitul ciclului apă – abur de la o centrală termoelectrică, inclusiv al Centralei Tejo, care nu a făcut excepție.

Vezi și[modificare | modificare sursă]

Lgături externe[modificare | modificare sursă]

Commons
Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de Centrala Tejo