Stoomturbinegeneratoren

Stoomturbinegeneratoren zijn systemen die een stoomturbine en een elektrische generator combineren om elektrische energie op te wekken uit de thermische energie van stoom. Ze komen veel voor in thermische en nucleaire elektriciteitscentrales, in gecombineerde warmte-krachtinstallaties en in industriële installaties waar elektriciteit en processtoom nodig zijn. De belangrijkste onderdelen zijn de stoomturbine, de generator, een condenser en het stoom- en koelcircuit met pompen, boilers of warmte-rijke stoomketels, evenals regelaars en beveiligingssystemen.

Working principe: hoogdruk-stoom komt de turbine binnen en laat door meerdere as-georiënteerde bladen draaien, waardoor mechanische energie wordt geleverd aan de as waarop degenerator is gekoppeld. De turbine zet de chemische energie van de stoom om in mechanische energie, en de generator zet deze vervolgens om in elektriciteit. Uit de turbine komt de uitgaande stoom als lagere druk, die vaak in een condenser onder vacuum wordt gevoerd en terug naar het water wordt gebracht. Het water wordt weer naar de boiler gepompt en de cyclus herhaalt zich.

Configuraties en toepassingen: stoomturbinegeneratoren worden toegepast in conventionele kolen- en gasgestookte centrales, in kerncentrales, en in gecombineerde cyclische opstellingen met gasturbines (gecombineerde cyclus). Ze zijn beschikbaar in verschillende groottes, van kleine industriële units tot grote centrales met honderden megawatt aan vermogen. Het systeem levert meestal wisselstroom met 50 of 60 Hz, afhankelijk van het land.

Prestatie en controle: de efficiëntie van een stoomturbinegenerator hangt af van de stoomcondities (druk, temperatuur, enthalpie-daling) en van de rest van de Rankine-cyclus. Regel- en excitatie-systemen sturen spanning, frequentie en fasering, terwijl de turbine-groep via een gouverneur de stroomsnelheid en het toerental regelt. Periodiek onderhoud omvat as-, lagers, rotorbalans en koel- en smeersystemen.

Onderhoud en milieu: onderhoud is gericht op betrouwbaarheid en veiligheid van de turbine en generator, met aandacht voor waterchemie en condensatiedruk. Afval- en emissiebeheer hangen af van de brandstof en de gebruikte technologieën; milieueffecten worden geminimaliseerd door efficiënte warmte-terugwinning en duurzame bedrijfssystemen.