Stoomturbines

Stoomturbines zijn machines die de thermische energie van stoom omzetten in mechanische arbeid. Stoom wordt via nozzles naar schoepen op een roterende as geleid; door expansie en drukval drijft de stromende stoom de schoepen aan, waardoor de as draait. De draaiende as kan een generator aandrijven om elektriciteit te produceren, of een andere belasting laten aandrijven. In condensatieturbines wordt de uitlaatstoom in een condensator tot water teruggebracht, terwijl bij back-pressure turbines de uitlaatstoom naar een proces wordt gevoerd.

Historisch gezien kennen we de moderne stoomturbine sinds eind 19e eeuw, met belangrijke ontwikkelingen door Charles Parsons. Ze vormen sindsdien de kern van grootschalige elektriciteitsopwekking in thermische centrales (kolen, olie, kern) en komen tevens voor in schepen en industriële installaties.

Ontwerp en varianten: een stoomturbine bestaat uit een rotor met schoepen, een stator met nozzles, een behuizing en meestal een koppeling aan een generator. Er zijn enkel- en meervoudige expansieontwerpen, herverwarming (reheat) en regeneratieve verwarmingsstappen. Modulaire systemen kunnen meerdere turbines in serie hebben en onderscheiden zich naar druk- en temperatuurbereiken.

Efficiëntie en milieu: moderne stoomturbines bereiken hoge isentropische efficiëntie en bieden precieze toerentalregeling. In gecombineerde systemen met gasturbines (CCGT) wordt het totale rendement verhoogd en CO2-uitstoot per geproduceerde elektriciteit verlaagd. Onderhoud en regeltechniek zijn cruciaal voor betrouwbaarheid en lange levensduur.