Hvad sker der, når energitransformationer forekommer i et kulfyret kraftværk under produktionen af ​​elektricitet?

1. Kemisk energi til termisk energi:

* kulforbrænding: Processen begynder med forbrænding af kul i en ovn. De kemiske bindinger i kulmolekylerne er brudt, hvilket frigiver kemisk energi i form af varme. Dette er et kemisk til termisk energi transformation.

2. Termisk energi til mekanisk energi:

* dampgenerering: Varmen fra brændende kul bruges til at koge vand i en kedel, der konverterer det til højtryksdamp. Dette er stadig primært termisk energi .

* dampturbin: Højtryksdampen er rettet mod en turbinens knive, hvilket får den til at rotere. Dette er en transformation fra termisk energi til mekanisk energi .

3. Mekanisk energi til elektrisk energi:

* Generator: Den roterende turbin er forbundet til en generator, der omdanner den mekaniske rotationsenergi til elektrisk energi. Dette er en mekanisk til elektrisk energi transformation.

4. Elektrisk energi transmission:

* transmissionssystem: Den genererede elektricitet overføres derefter over højspændingslinjer til hjem, virksomheder og industrier.

Energitab:

Det er vigtigt at bemærke, at energitransformationer ikke er perfekt effektive. Der er tab undervejs:

* forbrændingseffektivitet: Ikke al den kemiske energi i kulet omdannes til varme. Nogle går tabt som ubrændt kul eller som varme, der slipper ud i atmosfæren.

* varmetab: Noget varme går tabt fra kedlen, damprørene og turbinen, der slipper ud i miljøet.

* Mekanisk friktion: Der er friktion inden for turbinen og generatoren, der konverterer en vis mekanisk energi til varmen.

* Transmissionstab: Noget elektrisk energi går tabt som varme på grund af modstand i transmissionslinjerne.

Generelt kan energitransformationerne i et kulfyret kraftværk sammenfattes som:

Kemisk energi (kul) -> Termisk energi (forbrænding) -> Mekanisk energi (Turbine) -> Elektrisk energi (generator) -> Transmission

Miljøproblemer:

Kulfyrede kraftværker er en vigtig kilde til drivhusgasemissioner, herunder kuldioxid, svovldioxid og nitrogenoxider, som bidrager til klimaændringer og luftforurening. Dette er en af ​​grundene til, at der er et voksende skift mod vedvarende energikilder.