گیاه تولید برق حرارتی یا ایستگاه برق حرارتی

چه چیزی توانایی گرم است؟

نیروگاه تولید برق حرارتی یا نیروگاه حرارتی منبع متعارف برق است. نیروگاه حرارتی همچنین به عنوان نیروگاه حرارتی زغال سنگ و نیروگاه توربین بخار شناخته می‌شود.

بیایید به نحوه کارکرد یک نیروگاه حرارتی بپردازیم.

نظریه نیروگاه حرارتی

نظریه نیروگاه‌های حرارتی یا کارکرد نیروگاه‌های حرارتی بسیار ساده است. یک نیروگاه تولید برق عمدتاً از جنراتور با کمک یک توربین بخار تشکیل شده است. بخار از دیگ‌های فشار بالا بدست می‌آید.

معمولا در هند، زغال سنگ بیتومینی، زغال سنگ قهوه‌ای و توربه به عنوان سوخت برای دیگ استفاده می‌شوند. زغال سنگ بیتومینی که به عنوان سوخت دیگ استفاده می‌شود، مواد معلق ۸ تا ۳۳ درصدی و مقدار خاکستر ۵ تا ۱۶ درصدی دارد. برای افزایش کارایی حرارتی، زغال سنگ به صورت پودر در دیگ استفاده می‌شود.

در یک نیروگاه حرارتی زغال سنگ، بخار با فشار بالا در دیگ بخار به دلیل سوزاندن سوخت (زغال سنگ پودری) در فران دیگ تولید می‌شود. این بخار در یک سوپرهیتر مجدداً گرم می‌شود.

این بخار فوق گرم سپس وارد توربین می‌شود و پره‌های توربین را می‌چرخاند. توربین به طور مکانیکی با یک جنراتور متصل است به طوری که روتور آن با چرخش پره‌های توربین می‌چرخد.

پس از ورود به توربین فشار بخار به طور ناگهانی کاهش می‌یابد و حجم متناسب با بخار افزایش می‌یابد.

پس از انتقال انرژی به روتور توربین، بخار از پره‌های توربین عبور کرده و وارد م.Condenser می‌شود.

در م.Condenser، آب سرد با کمک پمپی که بخار مرطوب فشار پایین را می‌رساند، دور می‌شود.

این آب تقطیر شده سپس به یک گرم‌کننده آب فشار پایین تغذیه می‌شود که در آن بخار فشار پایین دما آب تغذیه را افزایش می‌دهد؛ آن را مجدداً در فشار بالا گرم می‌کند.

برای درک بهتر، هر مرحله از عملکرد یک نیروگاه حرارتی به شرح زیر ارائه می‌شود،

1. ابتدا، زغال سنگ پودری در فران دیگ بخار سوزانده می‌شود.

2. بخار فشار بالا در دیگ تولید می‌شود.

3. این بخار سپس از طریق سوپرهیتر عبور می‌کند که در آنجا مجدداً گرم می‌شود.

4. این بخار فوق گرم سپس با سرعت بالا وارد توربین می‌شود.

5. در توربین، این بخار نیروی پره‌های توربین را می‌چرخاند که به این معنی است که در توربین انرژی پتانسیل ذخیره شده بخار فشار بالا به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود.

نمودار خطی نیروگاه

1. پس از چرخش پره‌های توربین، بخار که فشار بالای خود را از دست داده، از پره‌های توربین عبور کرده و وارد م.Condenser می‌شود.

2. در م.Condenser، آب سرد با کمک پمپی که بخار مرطوب فشار پایین را می‌رساند، دور می‌شود.

3. این آب تقطیر شده سپس به یک گرم‌کننده آب فشار پایین تغذیه می‌شود که در آن بخار فشار پایین دما آب تغذیه را افزایش می‌دهد، سپس مجدداً در یک گرم‌کننده فشار بالا گرم می‌شود که فشار بالای بخار برای گرم کردن استفاده می‌شود.

4. توربین در نیروگاه حرارتی به عنوان محرک اصلی جنراتور عمل می‌کند.

مروری بر نیروگاه حرارتی

یک نیروگاه حرارتی معمولی بر اساس یک چرخه کار می‌کند که در زیر نشان داده شده است.

مایع کاری آب و بخار است. این چرخه آب و بخار نامیده می‌شود. چرخه ترمودینامیکی که عملکرد یک نیروگاه حرارتی به آن شبیه است، چرخه رانکین است.
در یک دیگ بخار، آب با سوزاندن سوخت در هوای داخل فران دیگ گرم می‌شود و کار دیگ این است که بخار خشک و فوق گرم در دمای مورد نیاز تولید کند. بخار تولید شده برای چرخاندن توربین بخار استفاده می‌شود.

این توربین به یک ژنراتور همزمان (معمولاً یک ژنراتور همزمان سه‌فاز) متصل است که انرژی الکتریکی تولید می‌کند.

بخار خروجی از توربین در م.Condenser تبخیر می‌شود که فشار بسیار پایینی ایجاد می‌کند و اجازه می‌دهد تا بخار در توربین تا فشار بسیار پایین گسترش یابد.

مزایای اصلی عملیات تبخیری افزایش مقدار انرژی استخراج شده از هر کیلوگرم بخار و افزایش کارایی و آب تبخیر شده که به دیگ مجدد تغذیه می‌شود و مقدار آب تغذیه تازه را کاهش می‌دهد.

آب تبخیر شده همراه با مقداری آب تازه تغذیهی مجدداً با یک پمپ (پمپ تغذیه دیگ) به دیگ تغذیه می‌شود.

در م.Condenser، بخار با آب خنک تبخیر می‌شود. آب خنک از طریق برج خنک‌کننده دوباره گردش می‌یابد. این یک مدار آب خنک‌کننده را تشکیل می‌دهد.

هوای محیط پس از فیلتره شدن از گرد و غبار به دیگ وارد می‌شود. همچنین گاز فرار از دیگ خارج می‌شود و از طریق دودکش‌ها به جو تخلیه می‌شود. این‌ها مدارهای هوا و گاز فرار را تشکیل می‌دهند.

جریان هوا و همچنین فشار ایستا در داخل دیگ بخار (نامیده می‌شود "draught") با دو فن بخاری به نام‌های فن بخاری اجباری (FD) و فن بخاری القایی (ID) حفظ می‌شود.

طرح کلی یک نیروگاه حرارتی معمولی همراه با مدارهای مختلف در زیر نشان داده شده است.

در داخل دیگ، گرم‌کننده‌های مختلفی وجود دارد، مانند اقتصاد‌ساز، تبخیرکننده (در تصویر بالا نشان داده نشده است، اساساً لوله‌های آب است، یعنی مدار پایین‌بر و بالا‌بر)، سوپرهیتر (گاهی ری‌هیتر، پیش‌گرم‌کننده هوا نیز وجود دارد).

در اقتصاد‌ساز، آب تغذیه با استفاده از گرما باقی‌مانده گاز فرار به میزان قابل توجهی گرم می‌شود.

دیگ‌دیم یک سر برای گردش طبیعی یک م