ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΑ

ΣΧΟΛΙΚΟ ΕΤΟΣ: 2013-14

TMHMA: Β’3 5ου Γυμνασίου Ευόσμου

ΛΙΓΝΙΤΗΣ

• Ο λιγνίτης, καλούμενος και φαιάνθρακας, είναι οργανικής προελεύσεως πέτρωμα, του οποίου το κύριο στοιχείο είναι ο άνθρακας. Χρησιμοποιείται κυρίως στα ατμοηλεκτρικά εργοστάσια για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος.

• Ο λιγνίτης δεν αποτελεί συχνό εμπόρευμα στη παγκόσμια αγορά, αλλά χρησιμοποιείται τοπικά από την κάθε χώρα εξόρυξής του.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟΥ ΜΕΛΕΤΗΣ

ΟΡΙΣΜΟΣ: ατμοηλεκτρικό εργοστάσιο ή ατμοηλεκτρικός σταθμός (ΑΗΣ) ονομάζεται η βιομηχανική εγκατάσταση - μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της δύναμης του ατμού.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΩΝ

• Για να κατανοήσουμε τη λειτουργία των ατμοηλεκτρικών εργοστασίων πρέπει να γνωρίζουμε ότι ηλεκτρικό ρεύμα είναι η προσανατολισμένη κίνηση ηλεκτρικών φορτίων ή φορέων ηλεκτρικού ρεύματος, κατά μήκος ενός ηλεκτροφόρου αγωγού.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΩΝ

• Αφού εξορυχτεί ο λιγνίτης στα λιγνιτωρυχεία, μεταφέρεται με μεγάλα φορτηγά σε ένα σημείο όπου τοποθετείται στη συνέχεια σε μια ταινία μεταφοράς.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΩΝ

• Η ταινία αυτή οδηγεί κατευθείαν σε μία μεγάλη χοάνη και αφού περάσει από τον λεγόμενο «σπαστήρα» και τεμαχιστεί σε μικρότερα κομμάτια πέφτει στο λέβητα όπου γίνεται η καύση του. Η θερμότητα που παράγεται από την καύση του λιγνίτη θερμαίνει και ατμοποιεί μεγάλες ποσότητες νερού έτσι ώστε ο ατμός που θα παραχθεί να έχει μεγάλη πίεση.

• Ο ατμός αυτός μεταφέρεται υπό υψηλή πίεση μέσω συστήματος σωλήνων ώστε να γυρίζει τα πτερύγια ενός στροβίλου.

• Ο στρόβιλος συνδέεται με μια γεννήτρια, η οποία στεγάζει μια σπείρα καλωδίου χαλκού που περιβάλλεται από μεγάλους μαγνήτες. Ο στρόβιλος περιστρέφει τη σπείρα του καλωδίου γρήγορα, μέσα στο μαγνητικό πεδίο του μαγνήτη με αποτέλεσμα την κίνηση των ηλεκτρονίων και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας υπό υψηλή τάση.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΩΝ

• Το μεγαλύτερο μέρος του ατμού, ψύχεται και υγροποιείται, μέσω ενός συστήματος συμπύκνωσης, έτσι ώστε μέσω του ίδιου κύκλου να χρησιμοποιηθεί πάλι για την κίνηση των τεράστιων ατμοστροβίλων. Η ποσότητα του ατμού που διαφεύγει και δεν συμπυκνώνεται διοχετεύεται στην ατμόσφαιρα μέσω των πύργων ψύξης, οι οποίοι μοιάζουν με καπνοδόχους πολύ μεγάλης διαμέτρου.

• Η τέφρα, απομακρύνεται από τον ΑΗΣ, μέσω ενός συστήματος σωληνώσεων και οδηγείται σε ειδικές μονάδες κατεργασίας Τέλος τα επιβλαβή για την υγεία, αέρια της καύσης του λιγνίτη διοχετεύονται στην ατμόσφαιρα μέσω καπνοδόχων μικρής διαμέτρου που πολλές φορές φέρουν λωρίδες λευκού και κόκκινου χρώματος.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΩΝ

ΤΕΧΝΙΚΑ ΣΧΕΔΙΑ

ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

• Το 60 μ.Χ. ο Ήρων ο Αλεξανδρεύς, μεγάλος μαθηματικός και μηχανικός της εποχής, εφηύρε μια μηχανή που ονομάστηκε ατμοστρόβιλος ή αιολόσφαιρα ή αλλιώς μηχανή του Ήρωνα.

• Βασικό συστατικό για να λειτουργήσει ήταν το νερό που βράζει και ο ατμός που κατευθύνεται μέσω σωλήνων σε δύο αντιδιαμετρικές εξόδους.

• Έτσι η πίεση του παραγόμενου ατμού αναγκάζει τον ατμοστρόβιλο να περιστρέφεται. Όσο πιο έντονα η θέρμανση του νερού, τόσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ο ατμοστρόβιλος.

• Η αιολόσφαιρα του Ήρωνα εκείνη την εποχή βρήκε πολλές εφαρμογές στην κίνηση διάφορων μηχανών.

• Στη συνέχεια θα παίξει μεγάλο ρόλο για την ανθρωπότητα όσον αφορά την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ

Η πρώτη μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με καύση λιγνίτη κατασκευάστηκε το 1905 στο Λονδίνο και λειτούργησε μέχρι το 2002. Ήταν γνωστή με το όνομα “LOATS ROAD POWER STATION” και στεγαζόταν στο μεγαλύτερο κτίριο στην Ευρώπη κατασκευασμένο από τούβλα. Το 1948 η μονάδα επεκτάθηκε και πήρε την τελική της μορφή με τα τέσσερα άσπρα φουγάρα. Στη δεκαετία του 1950 παρείχε συνολική ισχύ άνω των 600MW. Η ετήσια κατανάλωση σε κάρβουνο ήταν της τάξης του ενός εκατ. Τόνων.

ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ• Η αναγνώριση και η αξιοποίηση του λιγνίτη στην Ελλάδα έγινε από

Μικρασιάτες πρόσφυγες που εγκαταστάθηκαν στην Πτολεμαΐδα και μετέφεραν τη σχετική τεχνογνωσία για το υλικό αυτό. Ο πρώτος που ζήτησε και πήρε το δικαίωμα δημιουργίας ορυχείων και εκμετάλλευσης του λιγνίτη στην περιοχή αυτή ήταν ο Γεώργιος Παυλίδης, πρόσφυγας από τη Φώκαια της Σμύρνης. Η σημασία αυτής της δράσης αναγνωρίστηκε από τους ιστορικούς της ενέργειας: «Στα μέσα της δεκαετίας του 1920 ανήσυχοι και δραστήριοι, όπως ο Γ. Παυλίδης (...) αντιλήφθηκαν τη σημασία του λιγνίτη και κατέβαλαν μεγάλες προσπάθειες για τη συστηματική του εκμετάλλευση...»

• Πλέον, το 50% της συνολικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στη χώρα μας προέρχεται από την καύση του λιγνίτη.

ΟΦΕΛΗ ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΩΝ

• Το 50% της συνολικής παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στη χώρα μας, προέρχεται από καύση λιγνίτη.

• Οι μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα, απασχολούν πολλούς Έλληνες, οι οποίοι εργάζονται στις παραγωγικές μονάδες ή στα ορυχεία.

ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΩΝ ΑΤΜΟΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΩΝ ΣΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

• Παρά τα οφέλη της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με καύση λιγνίτη, η μέθοδος αυτή έχει μεγάλο αντίκτυπο στο περιβάλλον. Τα αέρια που βγαίνουν από την καμινάδα που συνδέεται με το λέβητα είναι πολύ επιβλαβή για την ατμόσφαιρα.

• Τα προβλήματα που μπορεί να δημιουργηθούν από την καύση του λιγνίτη, μπορούν να αντιμετωπιστούν με τη χρήση φίλτρων.

ΕΥΧΑΡΙΣΤOYME ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΣΟΧΗ ΣΑΣ