Il ciclo delle centrali comincia dall'acqua. L'acqua che successivamente diverrà vapore in caldaia necessita di un trattamento chimico di demineralizzazione. La demineralizzazione è essenziale per preservare il funzionamento e la durata nel tempo delle tubazioni, ma soprattutto delle pale della turbina.
LA DEMINERALIZZAZIONE DELL'ACQUAL'acqua usata nei cicli delle centrali termoelettriche può essere sia acqua di mare che acqua dolce di falda o di fiume. In base alla provenienza essa subirà un diverso pretrattamento che nel caso di acqua salata prende il nome di dissalamento.
Il pretrattamento delle acque avviene in vasche con funzione di flocculazione e precipitazione di sostanze solide raggruppate appunto in flocculi ottenuti tramite prodotti chimici. L'acqua si purifica delle scorie solide e delle sostanze impure.
TRASFORMAZIONE DELL'ACQUA IN VAPOREPrima di entrare nella caldaia, l'acqua di alimento subisce una serie di passaggi di preriscaldamento per aumentare la sassaggio obbligatorio è la degasazione tramite una torretta degasante, l'acqua immessa dall'alto viene investita dal passaggio di vapore per eliminare eventuali residuiua temperatura. Unico p di gas e ossigeno eventualmente presenti. Successivamente la pompa di alimentazione immetterà l'acqua in caldaia.
Nella maggior parte delle centrali sono presenti diversi rigeneratori, ovvero, scambiatori di calore nei quali il vapore, parzialmente espanso, spillato in bassa pressione, preriscalda l'acqua di alimento fino a 300° e oltre.
In caldaia l'acqua ha una temperatura e una pressione variabile. Il calore sviluppato dalla combustione dei bruciatori permette di aumentare il calore dell'acqua,per ottenere vapore surriscaldato. Il vapore surriscaldato può a questo punto essere utilizzato per l'espansione in turbina.
DAL VAPORE ALL'ENERGIA ELETTRICAIl vapore surriscaldato immesso in turbina trasforma la sua energia termica, ossia la sua entalpia in lavoro e quindi in energia meccanica di movimento. Il moto della turbina, unita ad un alternatore consente la generazione di energia elettrica.
Il vapore che ha lavorato in tutti i vari stadi di palettature della turbina si scarica in sotto vuoto in un condensatore. Nel condensatore, il vapore condensa in acqua che verrà reimmessa in ciclo grazie a delle pompe di estrazione.
LA TECNOLOGIA DEL CICLO COMBINATO GAS-VAPORENell'intento di aumentare il rendimento energetico delle centrali termoelettriche si sta diffondendo negli ultimi anni l'uso dei cicli combinati gas-vapore. Il ciclo combinato gas-vapore si basa su di un turbogas composto da un compressore, calettato alla turbina e all'alternatore, che immette l'aria comburente, prelevata dall'atmosfera, nella camera di combustione. La miscela aria-gas immessa brucia nella camera di combustione ed i fumi di scarico vengono utilizzati per ottenere lavoro meccanico in turbina. Una successiva caldaia a recupero utilizza gli stessi fumi caldi uscenti dalla turbina per generare vapore che viene in seguito fatto espandere in una turbina a vapore generando ulteriore lavoro. In genere le centrali a ciclo combinato hanno il vantaggio di un minor impatto ambientale in termini di emissioni, poiché sfruttano combustibili leggeri quali gas metano o gasolio oltre che un minor utilizzo di acqua per la condensazione. Inoltre hanno un rendimento molto più alto delle centrali termoelettriche tradizionali, in quanto i fumi in uscita sono utilizzati per la creazione di vapore per creare nuovamente energia elettrica. Tale rendimento (elettrico) arriva a sfiorare il 60%. Nel caso in cui sia prevista la cogenerazione (energia elettrica e termica) a fronte di un rendimento di primo principio di circa 87% si vede un leggero calo del rendimento elettrico.
Attualmente in Italia sono in attività diverse centrali. La più importante d'Italia è la centrale di Montalto di Castro, con 3600 MW di potenza. Una delle più importanti è quella di Porto Tolle, in provincia di Rovigo, situata sul delta del Po. Più piccola e di alcuni decenni più vecchia è la Centrale Marzocco a Livorno. Un'altra importante centrale termoelettrica italiana è quella di San Filippo del Mela, di proprietà di Edipower. Molto importante è anche l' impianto di Turbigo composto da 4 gruppi di generazione (3 cicli a vapore e 1 combinato composto da 2 turbogas e un ciclo a vapore), con una produzione di 1770 MW.
