Planta ng Paggawa ng Thermal na Kapangyarihan o Istasyon ng Paggawa ng Thermal na Kapangyarihan
Ano ang Thermal Power Plant?
Ang isang planta ng paggawa ng enerhiya mula sa init o istasyon ng pwersa ng init ay ang pinakakaraniwang pinagmulan ng elektrikong lakas. Ang planta ng pwersa ng init ay tinatawag din na planta ng pwersa ng init mula sa coal at steam turbine power plant.
Pumasok tayo sa kung paano gumagana ang isang planta ng pwersa ng init.
Teoriya ng Istasyon ng Pwersa ng Init
Ang teorya ng istasyon ng pwersa ng init o ang paggana ng istasyon ng pwersa ng init ay napakasimple. Ang planta ng paggawa ng enerhiya ay pangunahing binubuo ng alternator na tumatakbo sa tulong ng steam turbine. Ang steam ay nakukuha mula sa mataas na presyur na boilers.
Karaniwan sa India, ang bituminous coal, brown coal, at peat ang ginagamit bilang fuel para sa boiler. Ang bituminous coal na ginagamit bilang fuel para sa boiler ay may volatile matter mula 8 hanggang 33% at ash content 5 hanggang 16%. Upang mapataas ang thermally efficient, ang coal ay ginagamit sa powder form sa boiler.
Sa planta ng pwersa ng init mula sa coal, ang steam ay ginagawa sa mataas na presyur sa steam boiler dahil sa pag-sunog ng fuel (pulverized coal) sa furnace ng boiler. Ang steam na ito ay pinapainit pa sa superheater.
Ang superheated steam na ito ay pumapasok sa turbine at nag-rotate ng mga blades ng turbine. Ang turbine ay mekanikal na konektado sa alternator na ang rotor nito ay mag-rotate kasabay ng rotation ng blades ng turbine.
Pagpasok sa turbine, ang presyur ng steam biglaang bumababa at ang volume nito ay lumalaki.
Pagkatapos ibigay ang enerhiya sa rotor ng turbine, ang steam ay lumiliko palabas ng blades ng turbine patungo sa condenser.
Sa condenser, ang malamig na tubig ay ikinikilos sa tulong ng pump na kondensado ang low-pressure wet steam.
Ang kondensadong tubig na ito ay ipinapadala sa low-pressure water heater kung saan ang low-pressure steam ay nagpapataas ng temperatura ng feed water; ito ay pinainit muli sa mataas na presyur.
Para sa mas maunawaan, ipinapakita namin ang bawat hakbang ng paggana ng istasyon ng pwersa ng init bilang sumusunod,
Una, ang pulverized coal ay sinusunog sa furnace ng steam boiler.
Ang high-pressure steam ay ginagawa sa boiler.
Ang steam na ito ay dinala sa superheater kung saan ito ay pinainit pa.
Ang super heated steam na ito ay pumasok sa turbine sa mataas na bilis.
Sa turbine, ang force ng steam ay nag-rotate ng blades ng turbine na ibig sabihin, dito sa turbine, ang naka-imbak na potential energy ng high pressured steam ay inconvert sa mechanical energy.
Diagrama ng Linya ng Planta ng Pwersa
Pagkatapos ng pag-rotate ng blades ng turbine, ang steam na nawalan ng mataas na presyur, lumilikid palabas ng blades ng turbine at pumapasok sa condenser.
Sa condenser, ang malamig na tubig ay ikinikilos sa tulong ng pump na kondensado ang low-pressure wet steam.
Ang kondensadong tubig na ito ay ipinapadala sa low-pressure water heater kung saan ang low-pressure steam ay nagpapataas ng temperatura ng feed water, ito ay pinainit muli sa high-pressure heater kung saan ang mataas na presyur ng steam ay ginagamit para sa pagpainit.
Ang turbine sa istasyon ng pwersa ng init ay gumagampan bilang prime mover ng alternator.
Paglilinis ng Istasyon ng Pwersa ng Init
Ang tipikal na Istasyon ng Pwersa ng Init ay gumagana sa isang siklo na ipinapakita sa ibaba.
Ang working fluid ay tubig at steam. Ito ay tinatawag na feed water at steam cycle. Ang ideal na Thermodynamic Cycle kung saan ang operasyon ng Istasyon ng Pwersa ng Init ay malapit na sumasalamin ay ang rankine cycle.
Sa steam boiler, ang tubig ay pinainit sa pamamagitan ng pag-sunog ng fuel sa hangin sa furnace, at ang tungkulin ng boiler ay ibigay ang dry superheated steam sa kinakailangang temperatura. Ang steam na ito ay ginagamit sa pagdrayber ng steam Turbines.
Ang turbine na ito ay konektado sa synchronous generator (karaniwang three-phase synchronous alternator), na nagbibigay ng electrical energy.
Ang exhaust steam mula sa turbine ay pinapayagan na kondensado sa tubig sa steam condenser ng turbine, na lumilikha ng suction sa napakababang presyur at pinapayagan ang expansion ng steam sa turbine sa napakababang presyur.
Ang pangunahing mga benepisyo ng condensing operation ay ang pagtaas ng halaga ng enerhiyang inililipat per kg ng steam at sa pamamagitan ng pagtaas ng efficiency, at ang condensate na ibinibigay sa boiler muli ay nagbabawas ng halaga ng fresh feed water.
Ang condensate kasama ang ilang fresh makeup feed water ay ipinapadala muli sa boiler ng isang pump (tinatawag na boiler feed pump).
Sa condenser, ang steam ay kondensado sa pamamagitan ng cooling water. Ang cooling water ay ire-recycle sa pamamagitan ng cooling tower. Ito ang nagtataglay ng cooling water circuit.
Ang ambient air ay pinapayagan na pumasok sa boiler pagkatapos ng dust filtration. Bukod dito, ang flue gas ay lumilikid palabas ng boiler at nadidischarge sa atmospera sa pamamagitan ng stacks. Ito ang nagtataglay ng air at flue gas circuits.
Ang flow ng hangin at din ang static pressure sa loob ng steam boiler (tinatawag na draught) ay in-maintain ng dalawang fans na tinatawag na Forced Draught (FD) fan at Induced Draught (ID) fan.
Ang kabuuang plano ng isang tipikal na istasyon ng pwersa ng init kasama ang iba't ibang circuits ay ipinapakita sa ibaba.
Sa loob ng boiler, may iba't ibang heat exchangers, tulad ng Economizer, Evaporator (hindi ipinapakita sa larawan, ito ay basic na water tubes, i.e. downcomer riser circuit), Super Heater (sometimes Reheater, air preheater are also present).
Sa Economiser, ang feed water ay pinainit ng mahalaga sa pamamagitan ng natitirang init ng flue gas.
Ang Boiler Drum ay nagpapanatili ng head para sa natural circulation ng two-phase mixture (steam + tubig) sa pamamagitan ng water tubes.
Mayroon din isang Super Heater na kumukuha rin ng init mula sa flue gas at nagtataas ng temperatura ng steam depende sa kinakailangan.
Efficiency ng Istasyon ng Pwersa ng Init o Planta
Ang kabuuang efficiency ng steam power plant ay inilalarawan bilang ang ratio ng heat equivalent ng electrical output sa heat of combustion ng coal. Ang kabuuang efficiency ng istasyon ng pwersa ng init o planta ay nag-iiba mula 20% hanggang 26% at ito ay depende sa kapasidad ng planta.
