Parovna toplotna elektrarna

Definicija toplinske elektrarne

Toplinska elektrarna uporablja premog, zrak in vodo za proizvodnjo električne energije na osnovi Rankinovega cikla.

Toplinska elektrarna deluje na osnovi Rankinovega cikla. Za proizvodnjo električne energije potrebuje tri glavne vhodne snovi: premog, zrak in vodo.

Premog se uporablja kot gorivo, ker bomo prikazali tokovni diagram premogove toplinske elektrarne. Premog ustvarja potrebno toplotno energijo s poganjanjem v peči.

Zrak se dostavlja v peč, da pospeši hitrost zgorevanja premoga in nadaljuje pretok dimnih plinov znotraj segrevanja sistema. Voda je potrebna v toplinski elektrarni znotraj kotle za proizvodnjo para. Ta par pogaja turbinu.

Turbina je povezana z generatorjem, ki proizvaja električno energijo. V toplinski elektrarni so tri glavna tokovna kroženja glede na glavne vhodne snovi.

Premogov krog

Premog se prenaša od dobaviteljev do skladiščnega dvora premoga v elektrarni. Nato se dostavlja do drobilnice z konvejerskim trakom.

Po odstranitvi neželenih snovi iz premoga se ta drobi v premogov prah. Drobljenje čini premog bolj učinkovit za poganjanje. Po zgorevanju premoga se pepel zbere v rastlini za obdelavo pepla. Nato se pepel končno zbere v skladiščni dvor pepla.

Zračni krog

Zrak se dostavlja v peč z prisilnimi ventilatorji. Vendar pa se neposredno ne napaja kotla preden se napaja kotla, gre skozi predsegrevalec zraka.

V predsegrevalcu zraka se toplota izpušnih dimnih plinov prenese vhodnemu zraku, preden ta vstopi v peč.

V peči ta zrak zagotavlja potrebni kisik za zgorevanje. Nato ta zrak nosi generirano toplotno energijo in dimne pline zaradi zgorevanja skozi površine cevov kotla.

Tukaj se velika delež toplotne energije prenese kotlu. Dimni plini nato prehajajo skozi supersegrjevalec, kjer se par, ki pride iz kotle, dodatno segreva do toploščitvenih temperatur.

Nato dimni plini pridejo v ekonomizer, kjer se nekateri ostali deli toplotne energije dimnih plinov uporabijo za povečanje temperature vode, preden ta vstopi v kotol.

Dimni plini nato prehajajo skozi predsegrevalec zraka, kjer se nekateri ostali deli toplotne energije prenesejo vhodnemu zraku, preden ta vstopi v peč kotla.

Po prehodu skozi predsegrevalec zraka plini končno pridejo do komine s prisilnimi ventilatorji.

Običajno v toplinskih elektrarnah se prisilni zrak uporablja pri vstopu zraka iz zraka, medtem ko se inducirani zrak uporablja pri izstopu dimnih plinov iz sistema skozi komine.

Voden-paraš krog

Voden-paraš krog toplinske elektrarne je pol-zaprt krog. Tukaj ni potrebno veliko vode za dostavo kotla iz zunanjih virov, saj se ista voda ponavljajoče ponovno uporablja s kondenzacijo para po njegovem mehansko delu vrtenja turbine.

Voda se najprej dobavi iz reke ali druge primernosti naravne vire.

Ta voda se nato odpelje v rastlino za čiščenje vode, kjer se odstranijo neželeni delci in snovi iz vode. Ta voda se nato napaja kotlu skozi ekonomizer.

V kotlu se voda pretvori v par. Ta par se nato prenese v supersegrjevalnik, kjer se par segreva do supersegrjevalne temperature. Supersegrjevani par se nato prenese turbinu skozi serijo dušikov.

Na izhodu teh dušikov visoko tlak in visoka temperatura para nagle raztegajo in tako dobijo kinetično energijo. Zaradi te kinetične energije par vrti turbinu.

Turbina je povezana z generatorjem, ki proizvaja izmerno strmo električno energijo za omrežje.

Nagle raztegnjeni par izpušča iz turbine v kondenzator. Kjer se par s pomočjo vodenega hladilnega sistema, povezanega s hladilnimi stolpi, spremeni nazaj v vodo.

Ta kondenzirana voda se nato ponovno napaja kotlu skozi ekonomizer. Dostava vode iz zunanjih virov je omejena, ker se v sistemu kotle toplinske elektrarne uporablja kondenziran par.

Tokovni diagram postopka toplinske elektrarne

Tokovni diagram toplinske elektrarne z parom prikazuje, kako se premog, zrak in voda obdelujejo za proizvodnjo električne energije.