Scheikunde Hoofdstuk 19
Paragraaf 2: Elektriciteitscentrales
Kolencentrale: stroom opwekken door verbranding van steenkool
Steenkool fijnmalen, verbranden in een speciale verbrandingsketel (1300*C) waar
buizen met water doorheen lopen. Waardoor het water wordt omgezet in stoom dat
naar de turbine wordt geleid. De turbine bestaat uit een serie schoepenraderen die
gaan draaien door de druk. De as van de turbine is verbonden met de generator
(reusachtige dynamo) die de bewegingsenergie van de turbine door magneten en
spoelen omzetten in elektriciteit.
Rendement is maximaal 46% (veel verlies aan warmte)
Bij verbranding van steenkool komen schadelijke stoffen vrij
o Vliegas, stikstofoxiden en zwaveldioxide.
Er is nog wel veel meer steenkool over vergeleken met aardolie en aardgas
Vliegas: bestaat uit fijn verdeelde vaste stof zoals siliciumoxide en vaak de zware metalen die
in de steenkool aanwezig waren.
Vorm van fijnstof die bij inademen schade aan de longen aanbrengt
Kan uit rookgassen worden verwijderd door speciale filters of door een cycloon (snel
ronddraaien van rookgassen waardoor fijnstof eruit geslingerd wordt)
99% wordt afgevangen, maar toch nog gezondheidsklachten
Stikstofoxiden en zwaveldioxide:
De druk en temperatuur in de verbrandingsketels zijn zo dat stikstof en zuurstof uit
lucht stikstofoxiden (NOx) vormen die giftig zijn worden in atmosfeer omgezet in
salpeterzuur.
Groot gedeelte kan worden omgezet in stikstof en water door een DeNOx-installatie
(katalysator)
Omdat steenkool naast koolstof en waterstof ook zwavel bevat ontstaat er bij
verbranding zwaveldioxide zwaveldioxide kan je omzetten door het met kalkwater
om te zetten in gips (voor bouw)
Koolstofdioxide:
Steenkool bestaat voor het grootste gedeelte uit koolstof dus veel koolstofdioxide
(versterkt broeikaseffect)
Wordt nu nog afgestoten, in toekomst misschien nog in oude gasvelden opslaan
STEG-centrale: de meest nieuwe elektriciteitscentrales
STEG-eenheid: combinatie van een stoom en een gasturbine
o Gasturbine: aardgas met lucht verbranden drijven turbine direct aan
waardoor generator in beweging komt en elektriciteit produceert. Er blijven
reactieproducten achter die in stoomturbine worden gebruikt
o Stoomturbine: de verbrandingsgassen die de turbine verlaten, hebben nog hoge
temperatuur waarmee in warmtewisselaar water wordt verhit tot stoom
stoomtribune wordt aangedreven
o Samen kunnen ze rendement van meer dan 60% halen
Voordelen:
Paragraaf 2: Elektriciteitscentrales
Kolencentrale: stroom opwekken door verbranding van steenkool
Steenkool fijnmalen, verbranden in een speciale verbrandingsketel (1300*C) waar
buizen met water doorheen lopen. Waardoor het water wordt omgezet in stoom dat
naar de turbine wordt geleid. De turbine bestaat uit een serie schoepenraderen die
gaan draaien door de druk. De as van de turbine is verbonden met de generator
(reusachtige dynamo) die de bewegingsenergie van de turbine door magneten en
spoelen omzetten in elektriciteit.
Rendement is maximaal 46% (veel verlies aan warmte)
Bij verbranding van steenkool komen schadelijke stoffen vrij
o Vliegas, stikstofoxiden en zwaveldioxide.
Er is nog wel veel meer steenkool over vergeleken met aardolie en aardgas
Vliegas: bestaat uit fijn verdeelde vaste stof zoals siliciumoxide en vaak de zware metalen die
in de steenkool aanwezig waren.
Vorm van fijnstof die bij inademen schade aan de longen aanbrengt
Kan uit rookgassen worden verwijderd door speciale filters of door een cycloon (snel
ronddraaien van rookgassen waardoor fijnstof eruit geslingerd wordt)
99% wordt afgevangen, maar toch nog gezondheidsklachten
Stikstofoxiden en zwaveldioxide:
De druk en temperatuur in de verbrandingsketels zijn zo dat stikstof en zuurstof uit
lucht stikstofoxiden (NOx) vormen die giftig zijn worden in atmosfeer omgezet in
salpeterzuur.
Groot gedeelte kan worden omgezet in stikstof en water door een DeNOx-installatie
(katalysator)
Omdat steenkool naast koolstof en waterstof ook zwavel bevat ontstaat er bij
verbranding zwaveldioxide zwaveldioxide kan je omzetten door het met kalkwater
om te zetten in gips (voor bouw)
Koolstofdioxide:
Steenkool bestaat voor het grootste gedeelte uit koolstof dus veel koolstofdioxide
(versterkt broeikaseffect)
Wordt nu nog afgestoten, in toekomst misschien nog in oude gasvelden opslaan
STEG-centrale: de meest nieuwe elektriciteitscentrales
STEG-eenheid: combinatie van een stoom en een gasturbine
o Gasturbine: aardgas met lucht verbranden drijven turbine direct aan
waardoor generator in beweging komt en elektriciteit produceert. Er blijven
reactieproducten achter die in stoomturbine worden gebruikt
o Stoomturbine: de verbrandingsgassen die de turbine verlaten, hebben nog hoge
temperatuur waarmee in warmtewisselaar water wordt verhit tot stoom
stoomtribune wordt aangedreven
o Samen kunnen ze rendement van meer dan 60% halen
Voordelen:
