エネルギー研究所ー新たなエネルギーとは

火力発電の仕組み

 

人が電気を手に入れてから、まだ

100年ほどです。

化石燃料の発電は、いま、二酸化炭素

の排出という大きな問題を抱えていま

すが、経済の発展を支えてきたことは

確かなことです。

これまで発電の主力となったのは火力

発電です。

火力発電について解説していきます。

suponsarink
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火力発電

 

燃料が燃えるときに大量の熱が発生し

ます。

その熱で蒸気を発生させ、蒸気の力で

発電機を回して電気を作ります。

しかし、発生した熱すべてを電気に変え

ることはできませんので、必ず捨てる熱

があります。

同じ量の燃料からできるだけたくさんの

電気が得られる機械なら、燃料は少なくて

済みますよね。

発電効率は得られる電気の量を燃料を燃や

してできる熱の量で割った数で、発生した

熱からどれだけ電気になったかを表します。

 

発電機

 

でんきはすべて発電機で作られます。

大きな発電機はたくさんの電気を起こせるが

とても熱くなるので、水と水素で冷やします。

水素はよく熱を通し、金属にさびを作らない

からです。

 

蒸気タービン

 

発電機を回すには蒸気タービンが使われます。

蒸気タービンは、ハブと呼ばれる軸にタービン

翼と呼ばれる大きな金属製の羽板がたくさんつ

いた、羽根車のようなものです、そこの蒸気を

勢いよく当てて回すのです。

蒸気タービンは高圧タービン、中圧タービン

低圧タービンに分かれていて、それが車室と

呼ばれる金属の箱に入っています。

蒸気はタービンを回して行くと圧力は下がり

どんどん膨張していくのです。

蒸気タービンは1分間に3000回転します。

そして、20年以上動き続けます。

 

ボイラ

 

 

ボイラはタービンを回す蒸気を作るもので

20階建て以上のビルのような建屋に入ってい

ます。

中には火炉と呼ばれる燃料を燃やすところがあ

り、レンガのような燃えないものでおおわれて

います。

内側には水管がたくさん張り巡らされ、管の中

を通る水が加熱され、蒸気になります。

ボイラは密閉されていてとても高い温度のと

高い圧力の蒸気になります。

ボイラは最高で節し600℃、普通の気圧の300倍

の圧力の蒸気が作られるので、とても大きな力

を発生させます。

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復水器

蒸気タービンを出た水滴の混ざった蒸気は

復水器とよばれる金属製の部屋に入ります。

復水器では、蒸気を海水で冷やして水にもどし

ます。

復水器の中は真空になっているので、圧力差で

低圧タービンを回すことができます。

気体の蒸気と違って、液体の水はポンプで簡単

に300気圧まで圧力をあげることができます。

そして再びボイラに送られ、タービンを回します。

このように、中の水は火力発電の機械から外に

出ないで中を循環しています。

火力発電所が海や川のそばにあるのは、水蒸気を

冷やすための水が必要だからです。

 

火力発電の問題点

 

火力発電は発電所を作るときの費用が原子力発電

や大規模な水力発電と比べて安いのが特徴です。

燃料を安定して確保できれば、天気に関係なく

確実に電気を作れます。

しかし、火力発電は、化石燃料を燃やして電気を

作るので、必ず二酸化炭素が出ます。

特に石炭を使った発電ではたくさん出ます。

さらに、石炭や石油は、燃やすと、硫黄酸化物が

でます。

また、窒素酸化物も発生します。d

現在日本では硫黄酸化物は石膏として取り出し

窒素酸化物はアンモニアで、無害な窒素と水に

しています。

 

まとめ

 

化石燃料と呼ばれる石油・石炭・ガス

は限りあるものです。

いつまでも頼ることのできない資源です。

そうすると、自然エネルギーに変えてい

くしかないです。

しかし、再生可能エネルギーの導入につ

いては、設備の価格が高く、日照時間等の

自然状況に左右されるなどの理由から利用

率が低い等の課題があるため、火力発電な

どの既存のエネルギーと比較すると発電コ

ストが高くなっています。

また、出力が不安定で、地形等の条件から

設置できる地点も限られています。

それでもエネルギーが変われば社会も変わり

ます。

大切なのは一歩踏み出すことです。

小さな一歩でも踏み出してその向こう側の

希望の世界に進みましょう。

それでは、最後まで読んでくださって

どうもありがとうございました!^^

よろしければシェアやコメント等

してくださると幸いです◎




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