โรงไฟฟ้าพลังความร้อนหรือสถานีผลิตไฟฟ้าพลังความร้อน

อะไรคือโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

โรงไฟฟ้ากำเนิดพลังงานความร้อน หรือโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเป็นแหล่งผลิตไฟฟ้าที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด โรงไฟฟ้าพลังความร้อนยังถูกเรียกว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากถ่านหินและโรงไฟฟ้าเทอร์บีนไอน้ำ

มาดูว่าโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทำงานอย่างไร

ทฤษฎีของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

ทฤษฎีของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหรือการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนนั้นง่ายมาก โรงไฟฟ้ากำเนิดพลังงานหลักๆ ประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานโดยอาศัยเทอร์บีนไอน้ำ ไอน้ำได้มาจากหม้อไอน้ำความดันสูง

โดยทั่วไปในอินเดีย ถ่านหินบิทูมิโนัส ถ่านหินบราวน์ และพีทถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับหม้อไอน้ำ ถ่านหินบิทูมิโนัสที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในหม้อไอน้ำมีสารระเหยตั้งแต่ 8% ถึง 33% และปริมาณเถ้า 5% ถึง 16% เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความร้อน ถ่านหินถูกใช้ในรูปแบบผงในหม้อไอน้ำ

ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากถ่านหิน ไอน้ำถูกผลิตขึ้นที่ความดันสูงในหม้อไอน้ำเนื่องจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง (ถ่านหินผง) ในเตาเผาของหม้อไอน้ำ ไอน้ำนี้ถูกทำให้ร้อนขึ้นในซุปเปอร์ฮีทเตอร์

ไอน้ำที่ร้อนขึ้นนี้เข้าสู่เทอร์บีนและหมุนใบพัดเทอร์บีน เทอร์บีนเชื่อมโยงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางกล เช่น โรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะหมุนตามการหมุนของใบพัดเทอร์บีน

เมื่อเข้าสู่เทอร์บีน ความดันของไอน้ำลดลงอย่างรวดเร็วและปริมาณของไอน้ำเพิ่มขึ้น

หลังจากให้พลังงานแก่โรเตอร์เทอร์บีน ไอน้ำจะผ่านออกจากใบพัดเทอร์บีนเข้าสู่คอนเดนเซอร์

ในคอนเดนเซอร์ น้ำเย็นถูกส่งผ่านโดยใช้ปั๊มซึ่งทำให้ไอน้ำความดันต่ำควบแน่น

น้ำที่ควบแน่นนี้ถูกส่งต่อไปยังเครื่องทำความร้อนน้ำความดันต่ำ โดยไอน้ำความดันต่ำจะเพิ่มอุณหภูมิของน้ำนี้ แล้วถูกทำให้ร้อนขึ้นที่ความดันสูง

เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้น เราขอแสดงทุกขั้นตอนของการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนดังต่อไปนี้

1. แรกเริ่ม ถ่านหินผงถูกเผาในเตาเผาของหม้อไอน้ำ

2. ไอน้ำความดันสูงถูกผลิตขึ้นในหม้อไอน้ำ

3. ไอน้ำนี้ถูกส่งผ่านซุปเปอร์ฮีทเตอร์ ซึ่งทำให้ไอน้ำร้อนขึ้น

4. ไอน้ำที่ร้อนขึ้นนี้ถูกส่งเข้าสู่เทอร์บีนด้วยความเร็วสูง

5. ในเทอร์บีน แรงของไอน้ำทำให้ใบพัดเทอร์บีนหมุน หมายความว่าในเทอร์บีน พลังงานศักยภาพที่สะสมไว้ในไอน้ำความดันสูงถูกแปลงเป็นพลังงานกล

แผนผังสายการผลิตไฟฟ้า

1. หลังจากใบพัดเทอร์บีนหมุน ไอน้ำที่สูญเสียความดันสูง จะผ่านออกจากใบพัดเทอร์บีนและเข้าสู่คอนเดนเซอร์

2. ในคอนเดนเซอร์ น้ำเย็นถูกส่งผ่านโดยใช้ปั๊มซึ่งทำให้ไอน้ำความดันต่ำควบแน่น

3. น้ำที่ควบแน่นนี้ถูกส่งต่อไปยังเครื่องทำความร้อนน้ำความดันต่ำ โดยไอน้ำความดันต่ำจะเพิ่มอุณหภูมิของน้ำนี้ แล้วถูกทำให้ร้อนขึ้นในเครื่องทำความร้อนความดันสูงโดยใช้ไอน้ำความดันสูงในการทำความร้อน

4. เทอร์บีนในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ภาพรวมของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน

โรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไปทำงานบนวงจรที่แสดงด้านล่าง

สารทำงานคือน้ำและไอน้ำ นี่คือวงจรน้ำและไอน้ำ วงจรเทอร์โมไดนามิกที่เหมาะสมที่สุดที่การทำงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนใกล้เคียงกับคือวงจรแรงคิน
ในหม้อไอน้ำ น้ำถูกทำให้ร้อนโดยการเผาเชื้อเพลิงในอากาศในเตาเผา และฟังก์ชันของหม้อไอน้ำคือให้ไอน้ำแห้งและร้อนในอุณหภูมิที่ต้องการ ไอน้ำที่ผลิตขึ้นถูกใช้ในการขับเคลื่อนเทอร์บีนไอน้ำ

เทอร์บีนนี้เชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัส (โดยทั่วไปเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟส) ซึ่งสร้างพลังงานไฟฟ้า

ไอน้ำที่ระบายออกจากเทอร์บีนถูกทำให้ควบแน่นเป็นน้ำในคอนเดนเซอร์ของเทอร์บีน ซึ่งสร้างแรงดูดที่ความดันต่ำมากและอนุญาตให้ไอน้ำขยายตัวในเทอร์บีนที่ความดันต่ำ

ข้อได้เปรียบหลักของการทำงานแบบควบแน่นคือ การสกัดพลังงานมากขึ้นต่อหน่วยมวลของไอน้ำและเพิ่มประสิทธิภาพ และน้ำที่ควบแน่นซึ่งถูกส่งกลับเข้าไปในหม้อไอน้ำอีกครั้งลดปริมาณน้ำใหม่ที่ต้องเติม

น้ำที่ควบแน่นร่วมกับน้ำใหม่บางส่วนถูกส่งกลับเข้าไปในหม้อไอน้ำโดยปั๊ม (เรียกว่าปั๊มป้อนน้ำหม้อไอน้ำ)

ในคอนเดนเซอร์ ไอน้ำถูกทำให้ควบแน่นโดยน้ำเย็น น้ำเย็นถูกส่งกลับผ่านหอระบายความร้อน นี่คือวงจรน้ำเย็น

อากาศบริสุทธิ์ถูกปล่อยเข้าไปในหม้อไอน้ำหลังจากกรองฝุ่น นอกจากนี้ ควันจากหม้อไอน้ำถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศผ่านท่อระบาย นี่คือวงจรอากาศและควัน

การไหลของอากาศและการดันสถิตภายในหม้อไอน้ำ (เรียกว่าดันสถิต) ถูกควบคุมโดยพัดลมสองตัวคือ พัดลมดันสถิต (FD) และ พัดลมดันสถิต (ID)

แผนภาพรวมของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนทั่วไปพร้อมวงจรต่างๆ แสดงด้านล่าง

ภายในหม้อไอน้ำ มีเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนต่างๆ เช่น อีโคโนไมเซอร์, อีวาโปเรเตอร์ (ไม่แสดงในภาพ คือท่อลงและขึ้น), ซุปเปอร์ฮีทเตอร์ (บางครั้ง รีฮีทเตอร์, แอร์พรีฮีทเตอร์ ก็มีอยู่)

ในอีโคโนไมเซอร์ น้ำป้อนถูกทำให้ร้อนอย่างมากโดยความร้อนคงเหลือของควัน

ดรัมหม้อไอน้ำรักษาหัวสำหรับการไหลเวียนธรรมชาติของสารผสมสองเฟส (ไอน้ำ + น้ำ) ผ่านท่อน้ำ

ยังมีซุปเปอร์ฮีทเตอร์ที่ดูดความร้อนจากควันและเพิ่มอุณหภูมิของ ไอน้ำ ตามความต้องการ

ประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน