Kullkraftverk

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
Diagram over typisk kullfyrt varmekraftverk
1. Kjøletårn 10. Damp-reguleringsventil 19. Overvarmer
2. Kjøletårnpumpe 11. Høytrykks dampturbin 20. Sentrifugalventilator
3. Overføringslinje (3-fase) 12. Luftfjerner (deaerator) 21. Re-varmer
4. Step-up transformator (3-fase) 13. Vannvarmer 22. Forbrenningens luftinntak
5. Elektrisk generator (3-fase) 14. Kull-rullebånd 23. «Economiser»
6. Lavtrykks dampturbin 15. Kull-trakt 24. Air preheater (APH)
7. Konsensatpumpe 16. Kull-pulverisator 25. Electrostatic precipitator (ESP)
8. Damptrommel 26. Sentrifugalventilator
9. Mellomtrykks dampturbin 18. Bunnaske-trakt 27. Røykgasspipe

Kullkraftverk er et varmekraftverk som fyres med kull – eller bitumenøs (hard) steinkull eller antrasitt, eller sub-bitumenøs, mykt brunkull eller lignitt. Hovedprinsippet er at varmen fra kullet omdanner vann til damp, som igjen driver en dampturbin. Turbinen driver en generator som lager elektrisitet. Etter å ha passert turbinen kjøles dampen ned i en kondensator, og det avgis varme.

Dersom varmen gjenbrukes som fjernvarme eller for videre kraftproduksjon gjennom kogenerasjon (cogeneration), er kullkraftverket et kraftvarmeverk. Dette gir om lag 50-60% høyere virkningsgrad, og er således mer miljøvennlig ved at mindre energi unnslipper direkte som varme. Longyear EnergiverkSvalbard er eksempel på et slikt kull-kraftvarmeverk. Av Slike moderne kullkraftverk legges ofte nær tettbygde strøk eller i industriområder der denne restvarmen kan utnyttes som fjernvarme eller i industriprosesser.

En nyere type kullkraftverk er basert på en såkalt kombinasjonssyklus. Dette innebærer at kullet gassifiseres, hvorpå kullgass driver en gassturbin under høy temperatur. Deretter ledes gassene inn i en dampkjel og varmer vann til en dampturbin ((CCGT). Prinsippet har høyere virkningsgrad og er mye benyttet i gasskraftverk. Utfordringen for kull er å få til en effektiv gassifisering av kullet.

Noen kullkraftverk har også blokker og kokere som kan fyres med beslektede brennstoff, eksempelvis kullstøv, bildekk eller biomasse.

Et moderne kullkraftverk har typisk en produksjonseffekt på 800 – 1000 MW elektrisitet, noe som gir en årlig kraftproduksjon på 7-10 terawattimer (TWh).

Effekt og klimahensyn[rediger | rediger kilde]

Oftest er gasskraftverkene nyere enn oljekraftverkene, både fordi oljeutvinning og -utnytting har en lengre historie, og fordi gasskraft har fått et sterkt oppsving med den senere tids fokus på global oppvarming og miljø. Gass har et av de største spesifikke energiinnhold av de fossile brenslene,[1][2] og har minst karboninnhold per energiinnhold. Dermed gir avbrenning av gass det minste utslipp av CO2 per produsert energimengde.[3][4] Fyring med naturgass er omlag 65 % så utslippsintensivt som kullfyring og omlag 90 % så utslippsintensivt som oljefyring.[5][6] Fordi gasskraftverk ofte har nyere og mer effektivt utstyr, kan utslippene være så lave som 30 % av kullfyrte kraftverker per produsert kraftmengde.[7] Oljefyrte kraftverk ligger omtrent midt mellom gass- og kullkraftverk hva angår CO2-utslipp.[8] De seneste ti årene har det nesten bare blitt bygget gasskraftverk i Europa og USA, og mange tidligere kull- eller oljekraftverk har blitt omstilt til gassdrift, ofte ved at det er installert gassturbiner til erstatning for dampturbiner.

Se også[rediger | rediger kilde]

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ EPPO – «Oil industry conversions», tabellen «Calorific value of fuels» omtrent midt på siden, og spesielt tabellen «Energy values» litt nedenfor midten.
  2. ^ The Engineering Toolbox – «Fuels – Higher Calorific Values», tabellen har energiinnhold for alle fossile brenseltyper.
  3. ^ Natural Gas Supply Association – «Natural Gas and the Environment»: «Natural gas is the cleanest of all the fossil fuels. Composed primarily of methane, the main products of the combustion of natural gas are carbon dioxide and water vapor, the same compounds we exhale when we breathe. Coal and oil are composed of much more complex molecules, with a higher carbon ratio and higher nitrogen and sulfur contents. This means that when combusted, coal and oil release higher levels of harmful emissions, including a higher ratio of carbon emissions, nitrogen oxides (NOx), and sulfur dioxide (SO2).»
  4. ^ ORNL – «Bioenergy Conversion Factors», tabellen «Carbon content of fossil fuels and bioenergy feedstocks» helt nederst viser karboninnholdet per terrajoule energi.
  5. ^ Engineering Toolbox – «Combustion Fuels – Carbon Dioxide Emissions», ref høyre kolonne i tabellen.
  6. ^ EPA – «Natural Gas» > Air Emissions: «At the power plant, the burning of natural gas produces nitrogen oxides and carbon dioxide, but in lower quantities than burning coal or oil.».
  7. ^ IFEU – studie av moderne kullkraftverk i Hamburg-Moorburg, som slipper ut tre ganger mer CO2 per energienhet produsert, sammenliknet med et moderne gasskraftverk. Side 3-4.
  8. ^ Se det amerikanske miljøverndepartementets tall for utslipp fra kraftverk som fyrer med henholdsvis naturgass, olje og kull under avsnittene «Environmental impacts».