Siltspēkstacija – komponenti darbības princips un vietas izvēle

Encyclopedia

Lauks: Enciklopēdija

China

Kas ir Siltumnovāde?

Enerģijas saglabāšanas likums nosaka, ka enerģiju nevar radīt vai iznīcināt; tā vietā to var tikai pārveidot no vienas formas uz otru. Īpaši elektriskā enerģija var tikt gūta no dažādiem enerģijas avotiem. Ierīces, kas ir dizainētas, lai ģenerētu lielu mēroga elektrisko enerģiju, parasti tiek sauktas par elektrostacijām vai enerģijas stacijām.

Siltumnovāde ir tāda veida enerģijas ražošanas ierīce, kas pārveido siltuma enerģiju elektriskā enerģijā. Šādu novādu siltuma enerģija var nākt no dažādiem avotiem, tostarp ugle, dizela degvielas, biodegvielas, saules enerģijas un kodolenerģijas. Lai arī termins "siltumnovāde" tehniski var ietvert novādes, kas izmanto dažādus siltuma avotus, parasti tas tiek saistīts ar novādēm, kas paļaujas uz uglēm, lai radītu siltumu. Tādējādi siltumnovādes tiek uzskatītas par konventionālajām enerģijas ražošanas sistēmām. Tās dažreiz tiek sauktas arī par garu dzinēju elektrostacijām vai uglēm apkalpotām elektrostacijām, atspoguļojot galveno degvielas avotu un galveno enerģijas pārveidošanas mehānismu, ko izmanto.

Siltumnovādes Darbība

Siltumnovādes darbojas, balstoties uz Rankine ciklu, kas ir pamata termodynamikas cikls, lai pārveidotu siltumu mehāniskā darbā, kuru pēc tam izmanto, lai ģenerētu elektroenerģiju. Nākamā vienlinijā diagramma vai siltumnovādes plāns sniedz vizuālu attēlojumu tās darbības komponentiem un procesiem.

Siltumnovādes Iekšējie Darbības Un Komponenti

Darbības Process

Siltumnovādēm nepieciešams ievērojams degvielas daudzums, parasti uglēm. Ņemot vērā nepieciešamo apjomu, uglis parasti tiek pārvadāts ar vilcieniem un glabāts speciālos degvielas glabāšanas apgabalos. Sākotnēji, neapstrādātā uglis ir pārāk liela, lai tā tiekieti izmantota katlā. Lai risinātu šo problēmu, tā tiek ievadīta straujam, kas to samazina līdz mazākiem, vieglāk kontrolējamajiem gabaliem, pirms tā tiek pārsūknēta uz katlu.

Kā pievienojums uglim, liels ūdens daudzums ir būtisks, lai ražotu pārspīdumu katlā. Pirms ievades sistēmā, ūdens tiek apstrādāts. Tas nonāk caur dažādiem filtriem, lai noņemtu piesārņojumus un jebkuru salikušos gaisu, nodrošinot tā tīrību. Kad apstrādāts, ūdens tiek virzīts uz katla bumbu. Katla bumbā siltums, ko radījusi uglis, tiek pārnesums ūdenim. Tā rezultātā ūdens piedzīvo fāzes maiņu un pārveidojas par pārspīdumu.

Izgatavotais pārspīdums ir augstspiediens un augsttemperatūras, padarot to ideālu enerģijas ražošanai. Šis pārspīdums tad tiek virzīts uz superizsildītāju, kur tā termālā enerģija tiek paaugstināta. Superizsildītais pārspīdums tiek virzīts uz dzinēja lepkurus. Kad pārspīdums plūst pāri dzinēja lepkuriem, tā termālā enerģija tiek pārveidota par mehānisko rotācijas enerģiju dzinējā.

Dzinējs ir mehāniski savienots ar alternatoru, izmantojot kopīgu asni. Kad dzinējs rotē, tas palaista alternatora rotoru. Alternators savukārt pārveido šo mehānisko enerģiju elektriskā enerģijā. Lai efektīvi pārsūtītu ģenerēto elektrisko enerģiju garām attālumiem, tā tiek nolaista caur transformatoru, kas paaugstina spriegumu. Augstsprieguma elektroenerģija tiek nosūtīta caur pārnesuma līnijām, lai sasniedzētu galalietotājus vai slodzes tīklā.

Pēc dzinēja pārsūknēšanas, pārspīdums, tagad ar zemu spiedienu un temperatūru, tiek virzīts uz kondensatoru. Kondensatorā griezāma ūdens cirkulē apkārt pārspīdumam, padarot to par atkal ūdens formu. Šis kondensācijas process izdalīs atlikušo siltumu no pārspīduma, efektīvi samazinot tā spiedienu un temperatūru. Atgūstot ūdeni šādā veidā, enerģijas ražošanas cikla efektivitāte tiek paaugstināta.

Koncentrētais ūdens tiek pēc tam nospiešana atpakaļ uz katlu, izmantojot ūdens nospiešanas pompes, gatavs tikt apsildīts un pārveidots atkal par pārspīdumu, tādējādi pabeidzot ciklu. Mežāk, asinis, kas rodas kā blakusefekts uglēs saderes procesā, tiek noņemtas no katla krosa. Asines pareiza iznīcināšana ir būtiska, lai novērstu vides kaitējumu. Papildus uglēs saderes procesā katlā tiek izveidoti dūmi, kas tiek izleisti atmosfērā caur pipi.

Galvenie Komponenti

Siltumnovāde sastāv no vairākiem integrālajiem komponentiem, kas strādā harmonijā, lai veicinātu enerģijas ražošanas procesu:

Katlā: Siltumnovādes sirds, kur notiek uglēs sadera un siltums tiek pārnesums ūdenim, lai radītu pārspīdumu.
Dzinējs: Pārveido augstspiediena pārspīduma termālo enerģiju mehāniskā rotācijas enerģijā.
Superizsildītājs: Paaugstina temperatūru pārspīdumā, ko izveido katlā, palielinot tā enerģijas saturu efektīvākai enerģijas ražošanai.
Kondensators: Koncentrē dzinēja izplūstošo pārspīdumu atkal ūdens, atgūstot siltumu un uzturot cikla efektivitāti.
Ekonomizators: Apkarot ūdens, izmantojot siltumu no dūmiem, samazinot vispārējo katla enerģijas patēriņu.
Ūdens nospiešanas pomps: Cirkulē koncentrēts ūdens no kondensatora atpakaļ uz katlu, nodrošinot nepārtrauktu piegādi pārspīduma ražošanai.
Alternators: Pārveido dzinēja mehānisko enerģiju elektrisko enerģiju, ko var izplatīt caur enerģijas tīklu.
Pipis: Izplatī dūmus, kas rodas saderes procesā, atmosfērā kontroliertā veidā.
Dzesētornis: Palīdz izdzēst atkritumu siltumu atmosfērā, ļaujot to reciklēt un atkārtoti izmantot enerģijas ražošanas procesā.