蒸気熱力発電所

火力発電所の定義

火力発電所は、石炭、空気、および水を使用してランキン循環に基づいて電力を生成します。

火力発電所はランキン循環を使用して動作します。電力生産には3つの主要な入力が必要です：石炭、空気、および水。

ここでは石炭を燃料として使用します。これは、石炭火力発電所のフローダイアグラムを作成するためです。炉内で石炭が燃焼することにより必要な熱エネルギーが生成されます。

空気は炉に供給され、石炭の燃焼速度を加速し、加熱システム内の排ガスの流れを維持します。水はボイラー内で蒸気を生成するために必要です。この蒸気がタービンを駆動します。

タービンは発電機に接続されており、これが電力を生成します。主な入力に基づいて、火力発電所には3つの主要なフロー回路があります。

石炭回路

石炭は供給元から発電所の石炭貯蔵場に運ばれます。その後、コンベヤーを使用して粉砕プラントに送られます。

石炭から不要な物質を取り除いた後、石炭は粉塵状に粉砕されます。粉砕により、石炭の燃焼効率が向上します。石炭の燃焼後、灰は灰処理プラントに集められ、最終的に灰貯蔵場に移送されます。

空気回路

空気は強制通風ファンによって炉に供給されます。ただし、直接ボイラーの炉に充填される前に、空気予熱器を通ります。

空気予熱器では、排ガスの熱が炉に入る前に入口の空気に移されます。

炉内でこの空気は燃焼に必要な酸素を供給します。その後、この空気は燃焼による熱と排ガスをボイラーチューブ表面を通じて運びます。

ここで重要な部分の熱がボイラーに移されます。排ガスは次に過熱器を通過し、ボイラーから来た蒸気がさらに高温まで加熱されます。

その後、排ガスはエコノマイザーを通過し、一部の残りの熱が水がボイラーに入る前にその温度を上昇させるために利用されます。

排ガスは次に空気予熱器を通過し、一部の残りの熱が入口の空気に移されます。

空気予熱器を通過した後、ガスは誘導通風ファンによって煙突に排出されます。

通常、火力発電所では、大気からの空気の入口で強制通風が、システムからの排ガスの出口で誘導通風が使用されます。

水-蒸気回路

火力発電所の水-蒸気回路は半閉ループです。ここでは、タービンの回転後の蒸気を凝縮して再利用するため、外部からの水源への水の供給は比較的少なくて済みます。

最初に水は川や他の適切な自然源から取得されます。

この水は次に水処理プラントに送られ、不要な粒子や物質を取り除きます。この水は次にエコノマイザーを通じてボイラーに供給されます。

ボイラー内で水は蒸気に変換されます。この蒸気は次に過熱器に送られ、過熱温度まで加熱されます。過熱された蒸気は次にノズルの一連を通じてタービンに送られます。

これらのノズルの出口で、高圧かつ高温の蒸気は急激に膨張し、運動エネルギーを得ます。この運動エネルギーにより、蒸気はタービンを回転させます。

タービンは発電機と結合しており、発電機は交流電力を電力網に供給します。

急激に膨張した蒸気はタービンから凝縮器に排出されます。ここで冷却塔と関連する水循環冷却システムの助けを借りて蒸気は水に戻ります。

この凝縮された水は次にエコノマイザーを通じてボイラーに戻されます。火力発電所のボイラーシステムで凝縮された蒸気を使用するため、外部からの水の供給は限られています。

火力発電所のプロセスフローダイアグラム

蒸気火力発電所のフローダイアグラムは、石炭、空気、および水がどのように処理されて電力を生成するかを示しています。