De stoomturbine : van thermische naar kinetische naar mechanische energie

Om de alternator aan te drijven is mechanische energie nodig. In feite kan men gelijk welk type "motor" gebruiken om de alternator aan te drijven, bvb. door en gasturbine, een stoomturbine, een waterturbine of een windturbine, een benzinemotor of een dieselmotor. Indien we mechanische energie voor industriële toepassingen wensen op te wekken, dan moet de motor zeer krachtig zijn en een hoog rendement bezitten. De afmetingen van de motor zijn minder belangrijk. 

Van al deze machines is de stoomturbine veruit het meest geschikt om aan deze vereisten te voldoen. Hierbij is de krachtbron dus stoom. De energieomzetting wordt gerealiseerd door de hoge druk van de stoom te laten vervallen tot zo laag mogelijke druk-en temperatuurwaarde.

Een stoomturbine bestaat uit een reeks schoepen gemonteerd op een as.  Door het ombuigen van de stoomstraal wordt druk uitgeoefend op de schoepen en gaat de as draaien.  Hierbij dalen de druk en warmte-inhoud van de stoom en wordt een deel van de druk- en thermische energie omgezet in kinetische energie en vervolgens in mechanische energie.

Een stoomturbine bestaat gewoonlijk uit één hoge druklichaam  en meerdere lagedruklichamen.  De druk en de warmte-inhoud van de stoom daalt in twee opeenvolgende stappen, wat een optimaal gebruik van het vermogen toelaat.  De stoom die de hogedrukturbine verlaat, wordt gedroogd en heropgewarmd.  Op die manier wordt ervoor gezorgd dat de stoom geen schadelijke waterdruppels meer bevat en dat hij van extra energie wordt voorzien vooraleer de lagedrukturbines aan te drijven.

In het hogedruklichaam daalt de druk van ongeveer 60 bar naar plusminus 10 bar en de temperatuur in evenredige mate.  De lagedrukstoom aan de uitgang van het hogedruklichaam wordt oververhit in zogenaamde overhitters.  Dit zijn warmtewisselaars die gebruik maken van stoom afgetapt aan de ingang van de hogedrukturbine.  In de lagedruklichamen daalt de druk dan verder tot ongeveer 0.05 bar, d.w.z. tot praktisch een absoluut vacuüm.

Turbine-Alternator.
Op de voorgrond het hogedruklichaam et de twee lagedruklichamen