Stoomturbine
Laatst bijgewerkt: 05-05-2025
Definitie
Een stoomturbine is een warmtemachine die thermische energie uit onder druk staande stoom omzet in mechanische rotatie-energie.
Omschrijving
Stoomturbines worden veel toegepast in elektriciteitscentrales om een generator aan te drijven en zo elektriciteit op te wekken. Ook bij andere toepassingen waar veel vermogen nodig is, zoals op zeeschepen, worden stoomturbines gebruikt. In een thermische centrale wordt water verwarmd tot stoom onder hoge druk en temperatuur, bijvoorbeeld door verbranding van fossiele brandstoffen, biomassa, afval of door kernenergie, geothermische energie of zonne-energie. Deze stoom stroomt door de turbine en brengt de schoepen aan het draaien, waardoor de thermische energie wordt omgezet in mechanische energie. De as van de turbine is gekoppeld aan de rotor van een generator, die de mechanische energie omzet in elektrische energie.
Typen en werking
Stoomturbines kunnen geclassificeerd worden op basis van verschillende eigenschappen, zoals axiaal/radiaal, gelijkdruk (impuls) of overdruk (reactie), samengesteld type en condensatie/aftap. Bij impuls-turbines drijft de impact van de stoom de bladen aan, terwijl bij reactieturbines de rotorbladen zo zijn gevormd dat ze zelf convergerende sproeiers vormen, waarbij de reactiekracht van de versnellende stoom wordt benut. Moderne stoomturbines zijn gebaseerd op de principes van historische turbines zoals die van De Laval (1883) en Parsons (1884). In een stoominstallatie doorloopt het water en de stoom een gesloten kringloop. Na het passeren van de turbine wordt de stoom vaak weer afgekoeld en gecondenseerd tot water om opnieuw te worden gebruikt.
Toepassingen in energiecentrales
In conventionele thermische centrales wordt brandstof verbrand om water in een stoomketel om te zetten in stoom onder hoge druk en temperatuur, die vervolgens de stoomturbine aandrijft. In kerncentrales wordt de warmte uit kernsplijting gebruikt om stoom te produceren voor de turbine. Bij geothermische centrales drijft hete stoom uit de aarde de turbines aan. Ook in warmtekrachtcentrales, die tegelijkertijd elektriciteit en nuttige warmte produceren, zijn stoomturbines een belangrijk onderdeel. Hierbij kan restwarmte worden benut of stoom rechtstreeks vanuit de turbine-uitlaat of via een aftap worden geleverd voor industriële processen of verwarmingsnetwerken. Bij gecombineerde stoom- en gascentrales (STEG) wordt de restwarmte van een gasturbine gebruikt om stoom op te wekken die een stoomturbine aandrijft voor een hoger rendement.
Gebruikte bronnen: