Ångkraftverk

Värmekraftverkets definition

Ett värmekraftverk använder kol, luft och vatten för att generera el baserat på Rankine-cykeln.

Ett värmekraftverk fungerar med hjälp av Rankine-cykeln. Det behöver tre huvudinmatningar för att producera el: kol, luft och vatten.

Kol används som bränsle här eftersom vi ska rita flödesschemat för ett kolvärmekraftverk. Kol skapar den nödvändiga värmeenergin genom förbränning i ugnen.

Luft tillförs ugnen för att öka kolens förbränningshastighet och för att fortsätta flödet av rokgaser inuti värmesystemet. Vatten krävs i en termisk kraftverksanläggning inuti en kokare för att producera ånga. Denna ånga driver turbinen.

Turbinen är ansluten till en generator, som producerar elektrisk energi. Det finns tre huvudflödeskretsar i ett värmekraftverk baserat på de primära inmatningarna.

Kolkretsen

Kol transporteras från leverantörer till kraftverkets kolmagasin. Det levereras sedan till pulveriseringsanläggningar med hjälp av en transportband.

Efter borttagning av oönskade ämnen från kol pulveriseras det till kolpulver. Pulverisering gör kol mer effektivt för förbränning. Efter förbränningen av kol samlas askan upp till ashanläggningen. Sedan samlas askan slutligen upp i ashlagringen.

Luftkretsen

Luft tillförs ugnen med tvingade dragventilatorer. Men den laddas inte direkt till kokarens ugn före detta, utan passerar först genom en luftförvarmare.

I luftförvararen överförs värmen från avgaserna till inkommande luft innan den går in i ugnen.

I ugnen levererar denna luft det nödvändiga syre för förbränning. Därefter bär denna luft den genererade värmen och rokgaserna från förbränningen genom kokarens rörsurfacer.

Här överförs en betydande del av värmen till kokaren. Rokgaserna passerar sedan superhettaren där ångan från kokaren uppvärmes ytterligare till spetsvärden.

Därefter kommer rokgaserna till ekonomisern där en del av den återstående värmen från rokgaserna används för att öka vattnets temperatur innan det går in i kokaren.

Rokgaserna passerar sedan luftförvararen där en del av den återstående värmen överförs till inkommande luft innan den går in i ugnen.

Efter att ha passerat luftförvararen går gaserna slutligen till skorstenen med hjälp av inducerade dragventilatorer.

Normalt i värmekraftverk används tvingad dragning vid inträdet av luft från atmosfären, och inducerad dragning vid utgången av rokgaser från systemet genom skorstenen.

Vatten-ångkretsen

Vatten-ångkretsen i ett värmekraftverk är en halvöppen krets. Här krävs inte så mycket vatten för att tillföra kokaren från externa källor eftersom samma vatten återanvänds genom att kondensera ångan efter dess mekaniska arbete med att rotera turbinen.

Vatten hämtas först från en flod eller annan lämplig naturlig källa.

Detta vatten tas sedan till vattenreningsanläggningen för att ta bort oönskade partiklar och ämnen från vatten. Detta vatten matas sedan till kokaren genom en ekonomiserare.

I kokaren omvandlas vattnet till ånga. Denna ånga går sedan till superhettaren, där ångan uppvärmes till superhettemperatur. Den superhetade ångan går sedan till turbinen genom en serie munnar.

Vid utloppet av dessa munnar expanderar den högtryckta och högtempererade ångan plötsligt och får därför kinetisk energi. Genom denna kinetiska energi roterar ångan turbinen.

Turbinen är kopplad till en generator och generatorn producerar växelström till nätet.

Plötsligt expanderad ånga avleds från turbinen till kondensatorn. Där kondenseras ångan tillbaka till vatten med hjälp av ett vattenomloppskylsystem associerat med kylnät.

Det kondenserade vattnet matas sedan tillbaka till kokaren genom ekonomiseraren. Vattenförsörjningen från externa vattenkällor är begränsad här eftersom kondenserad ånga används i kokarsystemet i värmekraftverket.

Flödesschema för värmekraftverk

Flödesschemat för ett ångvärmekraftverk visar hur kol, luft och vatten bearbetas för att generera el.