Parova toplinska elektrana

Definicija toplinske elektrane

Toplinska elektrana koristi ugljen, zrak i vodu za proizvodnju struje temeljene na Rankinovom ciklusu.

Toplinska elektrana radi prema Rankinovom ciklusu. Za proizvodnju struje potrebni su tri glavna ulaza: ugljen, zrak i voda.

Ugljen se koristi kao gorivo jer ćemo nacrtati dijagram toka ugljene toplinske elektrane. Ugljen stvara potrebnu toplinsku energiju putem sagorijevanja u pećnici.

Zrak se dovodi u pećnicu kako bi ubrzao stopu sagorijevanja ugljena i nastavio tok dimnih plinova unutar sustava zagrijavanja. Voda je potrebna unutar kotla toplinske elektrane za proizvodnju para. Taj par pogoni turbinu.

Turbinu spojuje generator, koji proizvodi električnu energiju. Postoji tri glavna kola u toplinskoj elektrani temeljena na primarnim ulazima.

Kolo ugljena

Ugljen se transportira od dobavljača do skladišta ugljena u elektrani. Zatim se dostavlja do mlinara ugljena pomoću konveyora.

Nakon uklanjanja neželjenih tvari iz ugljena, on se mljeva u ugljeni prah. Mljekanje čini ugljen učinkovitijim za sagorijevanje. Nakon sagorijevanja ugljena, popečina se prikuplja u postrojaj za obradu popečine. Zatim se popečina konačno skuplja u skladište popečine.

Zračno kolo

Zrak se dovodi u pećnicu s ventilatorima prisilnog povjetarca. No, ne ugrađuje se direktno u pećnicu prije nego što se prođe kroz prezagrijivač zraka.

U prezagrijivaču zraka toplina izduvnih dimnih plinova prenosi se ulaznom zraku prije nego što on uđe u pećnicu.

U pećnici, ovaj zrak pruža potrebni kiseonik za sagorijevanje. Zatim ovaj zrak nosi generiranu toplinu i dimne plinove iz sagorijevanja kroz površine cevi kotla.

Ovdje se značajan dio topline prenosi kotlu. Dimni plinovi zatim prolaze kroz superzagrijivač gdje se par koji dolazi iz kotla dalje zagrijava do temperature superzagrijavanja.

Zatim dimni plinovi dolaze do ekonomizatora gdje se dio preostale topline iskorištava za povećanje temperature vode prije nego što uđe u kotao.

Dimni plinovi zatim prolaze kroz prezagrijivač zraka gdje se dio preostale topline prenosi ulaznom zraku prije nego što uđe u pećnicu.

Nakon prolaska kroz prezagrijivač zraka, plinovi konačno odlaze u dimnjak pomoću ventilatora induciranog povjetarca.

Obično u toplinskim elektranama, prisilni povjetarac se koristi na ulazu zraka iz atmosfere, a inducirani povjetarac se koristi na izlazu dimnih plinova iz sustava kroz dimnjak.

Vodeno-parno kolo

Vodeno-parno kolo u toplinskoj elektrani je poluzatvoreno kolo. Ovdje se relativno malo vode treba dodavati kotlu iz vanjskih izvora jer se ista voda ponavljano koristi kondenziranjem para nakon njegove mehaničke radnje rotiranja turbine.

Voda se prvo dobiva iz rijeke ili drugog prikladnog prirodnog izvora.

Ova voda zatim ide u postrojaj za obradu vode za uklanjanje neželjenih čestica i tvari iz vode. Ova voda zatim se dovodi u kotao kroz ekonomizator.

U kotlu, voda se pretvara u par. Taj par zatim ide u superzagrijivač, gdje se par zagrijava do temperature superzagrijavanja. Superzagrijeni par zatim ide u turbinu kroz seriju žica.

Na izlazu tih žica, visokotlačni i visokotemperaturni par naglo se širi i stoga dobiva kinetičku energiju. Zbog te kinetičke energije, par vrati turbinu.

Turbinu spojuje generator, a generator proizvodi izmjeničnu struju za mrežu.

Naglo prošireni par ispušta se iz turbine u kondenzator. Gdje se par s pomoću sustava cirkulacije vode povezanog s hlađećim tornjevima kondenzira natrag u vodu.

Ova kondenzirana voda zatim se dovodi natrag u kotao kroz ekonomizator. Dostava vode iz vanjskih izvora ograničena je ovdje zbog korištenja kondenziranog para u sustavu kotla u toplinskoj elektrani.

Dijagram toka procesa u toplinskoj elektrani

Dijagram toka toplinske elektrane pokazuje kako se ugljen, zrak i voda obrađuju kako bi se proizvela struja.