Ορισμός Θερμοηλεκτρικής Εγκατάστασης
Μια θερμοηλεκτρική εγκατάσταση χρησιμοποιεί ανθρακούχο, αέρα και νερό για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με βάση τον κύκλο Rankine.
Η λειτουργία μιας θερμοηλεκτρικής εγκατάστασης βασίζεται στον κύκλο Rankine. Χρειάζεται τρεις βασικές εισόδους για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας: ανθρακούχο, αέρα και νερό.
Το ανθρακούχο χρησιμοποιείται ως καύσιμο, καθώς θα παραγάγουμε το διάγραμμα ροής μιας θερμοηλεκτρικής εγκατάστασης που χρησιμοποιεί ανθρακούχο. Το ανθρακούχο δημιουργεί την απαιτούμενη θερμοενέργεια μέσω της καύσης στο φούρνο.
Ο αέρας παρέχεται στον φούρνο για να επιταχύνει την ταχύτητα καύσης του ανθρακούχου και να συνεχίσει τη ροή των αερίων εκβολής μέσα στο σύστημα θέρμανσης. Το νερό απαιτείται σε μια θερμοηλεκτρική εγκατάσταση μέσα σε έναν κατερμάτη για την παραγωγή ατμού. Αυτός ο άτμος κινεί τον τουρμπίνη.
Ο τουρμπίνη είναι συνδεδεμένος με έναν γεννήτρια, ο οποίος παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Υπάρχουν τρεις βασικοί κύκλοι ροής σε μια θερμοηλεκτρική εγκατάσταση, με βάση τις βασικές εισόδους.
Κύκλος Ανθρακούχου
Το ανθρακούχο μεταφέρεται από τους προμηθευτές στο αποθετήριο ανθρακούχου της εγκατάστασης. Στη συνέχεια, μεταφέρεται σε εγκαταστάσεις πολυμερισμού με τη χρήση μεταφορέα.
Μετά την αφαίρεση των ανεπιθύμητων ουσιών από το ανθρακούχο, αυτό πολυμερίζεται σε κονιούρα. Ο πολυμερισμός καθιστά το ανθρακούχο πιο αποδοτικό για καύση. Μετά την καύση του ανθρακούχου, το στάχτη συλλέγεται στην εγκατάσταση επεξεργασίας στάχτη. Στη συνέχεια, το στάχτη συλλέγεται τελικά στο αποθετήριο στάχτη.
Κύκλος Αέρα
Ο αέρας παρέχεται στον φούρνο με αναγκαστικά ανεμιστικά. Ωστόσο, δεν φορτώνεται άμεσα στον φούρνο του κατερμάτη πριν από τη φόρτωση, περνά από έναν προεργαστήριο αέρα.
Στον προεργαστήριο αέρα, η θερμότητα των αερίων εκβολής μεταφέρεται στον εισόδιο αέρα πριν εισέλθει στον φούρνο.
Στον φούρνο, αυτός ο αέρας παρέχει το απαιτούμενο οξυγόνο για την καύση. Στη συνέχεια, αυτός ο αέρας μεταφέρει την παραγόμενη θερμότητα και τα αέρια εκβολής λόγω της καύσης μέσω των επιφανειών σωλήνων του κατερμάτη.
Εδώ, μεγάλο μέρος της θερμότητας μεταφέρεται στον κατερμάτη. Τα αέρια εκβολής στη συνέχεια περνούν από τον υπερθερμαντή, όπου ο άτμος που προέρχεται από τον κατερμάτη θερμαίνεται περαιτέρω σε τεμπερατύρες υπερθέρμανσης.
Στη συνέχεια, τα αέρια εκβολής φτάνουν στον οικονομόθερμο, όπου μέρος της υπόλοιπης θερμότητας των αερίων εκβολής χρησιμοποιείται για την αύξηση της θερμοκρασίας του νερού πριν εισέλθει στον κατερμάτη.
Τα αέρια εκβολής στη συνέχεια περνούν από τον προεργαστήριο αέρα, όπου μέρος της υπόλοιπης θερμότητας μεταφέρεται στον εισόδιο αέρα πριν εισέλθει στον φούρνο του κατερμάτη.
Μετά την διέλευση από τον προεργαστήριο αέρα, τα αέρια τελικά πηγαίνουν στον καπνόδυτη με αναγκαστικά ανεμιστικά.
Συνήθως, σε θερμοηλεκτρικές εγκαταστάσεις, χρησιμοποιείται αναγκαστικός ανεμισμός στην είσοδο του αέρα από την ατμόσφαιρα, και αναγκαστικός ανεμισμός στην έξοδο των αερίων εκβολής από το σύστημα μέσω του καπνόδυτη.
Κύκλος Νερό-Άτμος
Ο κύκλος νερό-άτμος μιας θερμοηλεκτρικής εγκατάστασης είναι ένας μισοκλειστός κύκλος. Εδώ, σε σύγκριση, δεν απαιτείται πολύ νερό για την παροχή στον κατερμάτη από εξωτερικές πηγές, καθώς το ίδιο νερό επαναχρησιμοποιείται ξανά και ξανά με την καταστέγνωση του ατμού μετά τη μηχανική εργασία του περιστροφής του τουρμπίνη.
Το νερό προέρχεται πρώτα από ένα ποτάμι ή μια άλλη κατάλληλη φυσική πηγή.
Αυτό το νερό στη συνέχεια πηγαίνει στην εγκατάσταση επεξεργασίας νερού για την αφαίρεση ανεπιθύμητων σωματιδίων και ουσιών από το νερό. Αυτό το νερό στη συνέχεια παρέχεται στον κατερμάτη μέσω ενός οικονομόθερμου.
Στον κατερμάτη, το νερό μετατρέπεται σε άτμο. Αυτός ο άτμος στη συνέχεια πηγαίνει στον υπερθερμαντή, όπου ο άτμος θερμαίνεται μέχρι την τεμπερατύρα υπερθέρμανσης. Ο υπερθερμασμένος άτμος στη συνέχεια πηγαίνει στον τουρμπίνη μέσω μιας σειράς διαφθαρτών.
Στην έξοδο αυτών των διαφθαρτών, ο υψηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας άτμος αφηρείται ξαφνικά και, επομένως, αποκτά κινητική ενέργεια. Λόγω αυτής της κινητικής ενέργειας, ο άτμος περιστρέφει τον τουρμπίνη.
Ο τουρμπίνη είναι συνδεδεμένος με έναν γεννήτρια και ο γεννήτρια παράγει εναλλασσόμενη ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο.
Ο αφηρημένος άτμος εκβάλλεται από τον τουρμπίνη στον καταστεγνωτή. Στον καταστεγνωτή, ο άτμος καταστεγνώνεται ξανά σε νερό με τη βοήθεια ενός συστήματος κυκλοφορίας νερού που συνδέεται με πύργους ψύξης.
Αυτό το καταστεγνωμένο νερό στη συνέχεια παρέχεται ξανά στον κατερμάτη μέσω του οικονομόθερμου. Η παροχή νερού από εξωτερική πηγή είναι περιορισμένη εδώ λόγω της χρήσης καταστεγνωμένου ατμού στο σύστημα κατερμάτη της θερμοηλεκτρικής εγκατάστασης.
Διάγραμμα Ροής Διαδικασίας Θερμοηλεκτρικής Εγκατάστασης
Το διάγραμμα ροής μιας θερμοηλεκτρικής εγκατάστασης ατμού δείχνει πώς το ανθρακούχο, ο αέρας και το νερό επεξεργάζονται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
