Planta ng Paggawa ng Paggenera ng Pwersa sa Mainit o Istasyon ng Paggenera ng Pwersa sa Mainit
Ano ang Thermal Power Plant?
Ang isang planta ng paggawa ng enerhiya mula sa init o thermal power station ay ang pinakakaraniwang pinagmulan ng elektrisidad. Ang thermal power plant ay tinatawag din na coal thermal power plant at steam turbine power plant.
Tingnan natin kung paano gumagana ang isang thermal power plan.
Theory of Thermal Power Station
Ang teorya ng thermal power stations o ang paggana ng mga thermal power stations ay napakasimple. Ang isang planta ng paggawa ng enerhiya ay pangunahing binubuo ng alternator na tumatakbo sa tulong ng isang steam turbine. Ang steam ay nakukuha mula sa mataas na presyur na boilers.
Sa 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 isang coal thermal power plant, ang steam ay ginagawa sa mataas na presyur sa steam boiler dahil sa pagsunog ng fuel (pulverized coal) sa boiler furnaces. Ang steam na ito ay mas lalo pang superheated sa isang superheater.
Ang superheated na steam na ito ay pagkatapos ay pumapasok sa turbine at nag-rotate ang mga blades ng turbine. Ang turbine ay mekanikal na coupled sa isang alternator na ang rotor nito ay mag-rotate kasabay ng rotation ng turbine blades.
Pagpasok sa turbine, ang presyur ng steam bigla namang bumaba at ang kaukulang volume ng steam ay lumaki.
Pagkatapos magbigay ng enerhiya sa rotor ng turbine, ang steam ay lumilipad labas ng mga blades ng turbine patungo sa condenser.
Sa condenser, ang malamig na tubig ay sirkulado sa tulong ng isang pump na kondensado ang low-pressure wet steam.
Ang kondensadong tubig na ito ay ibinibigay pa sa isang low-pressure water heater kung saan ang low-pressure steam ay nagpapataas ng temperatura ng feed water na ito; ito ay muli na nainit sa mataas na presyur.
Para sa mas maunawain, ipinapakita namin ang bawat hakbang ng paggana ng isang thermal power station tulad ng sumusunod,
Una, ang pulverized coal ay sinusunog sa furnace ng steam boiler.
Mataas na presyur na steam ay ginagawa sa boiler.
Ang steam na ito ay pagkatapos ay dinala sa superheater kung saan ito ay mas lalo pang inihain.
Ang super heated na steam na ito ay pagkatapos ay pumasok sa isang turbine sa mataas na bilis.
Sa turbine, ang lakas ng steam ay nag-rotate ang mga blades ng turbine na ibig sabihin dito sa turbine ang nakaimbak na potential energy ng high pressured steam ay inconvert sa mechanical energy.
Line Diagram of Power Plant
Pagkatapos mag-rotate ang mga blades ng turbine, ang steam ay nawalan ng mataas na presyur, lumilipad labas ng mga blades ng turbine, at pumapasok sa isang condenser.
Sa condenser, ang malamig na tubig ay sirkulado sa tulong ng isang pump na kondensado ang low-pressure wet steam.
Ang kondensadong tubig na ito ay pagkatapos ay ibinibigay pa sa isang low-pressure water heater kung saan ang low-pressure steam ay nagpapataas ng temperatura ng feed water na ito, at pagkatapos ay muling inihain sa isang high-pressure heater kung saan ang mataas na presyur ng steam ay ginagamit para sa pag-inheat.
Ang turbine sa thermal power station ay gumagana bilang prime mover ng alternator.
Overview of Thermal Power Plant
Ang isang typical na Thermal Power Station ay gumagana sa isang cycle na ipinapakita sa ibaba.
Ang working fluid ay tubig at steam. Ito ang tinatawag na feed water at steam cycle. Ang ideal na Thermodynamic Cycle kung saan malapit ang operasyon ng isang Thermal Power Station ay ang rankine cycle.
Sa isang steam boiler, ang tubig ay inihiniti sa pamamagitan ng pagsunog ng fuel sa air sa furnace, at ang tungkulin ng boiler ay magbigay ng dry superheated steam sa kinakailangang temperatura. Ang steam na ito ay ginagamit sa pag-drive ng steam Turbines.
Ang turbine na ito ay coupled sa synchronous generator (karaniwang three-phase synchronous alternator), na nag-generate ng electrical energy.
Ang exhaust steam mula sa turbine ay pinapayagan na kondensado sa tubig sa steam condenser ng turbine, na naglalabas ng suction sa napakababang presyur at nagbibigay-daan sa pag-expand ng steam sa turbine sa napakababang presyur.
Ang pangunahing mga benepisyo ng condensing operation ay ang pagtaas ng halaga ng enerhiyang in-extract 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 muli na ibinibigay 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 nag-recycle sa pamamagitan ng cooling tower. Ito ang tinatawag na cooling water circuit.
Ang ambient air ay pinapayagan na pumasok sa boiler pagkatapos ng dust filtration. Gayundin, ang flue gas ay lumalabas sa boiler at naipapadala sa atmosphere sa pamamagitan ng stacks. Ito ang tinatawag na air at flue gas circuits.
Ang pag-flow ng air 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 scheme ng isang typical na thermal power station 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 fig sa itaas, ito ay basic na ang water tubes, i.e. downcomer riser circuit), Super Heater (minsan Reheater, air preheater ay kasama rin).
Sa Economiser, ang feed water ay inihiniti nang considerable amount sa pamamagitan ng natitirang init ng flue gas.
Ang Boiler Drum ay nagmaintain ng head para sa natural circulation ng two-phase mixture (steam + tubig) sa pamamagitan ng water tubes.
Mayroon din isang Super Heater na kumukuha ng init mula sa flue gas at nagtaas ng temperatura ng steam ayon sa pangangailangan.
The efficiency of Thermal Power Station or Plant
Ang overall efficiency ng steam power plant ay inilalarawan bilang ang ratio ng heat equivalent ng electrical output sa heat of combustion ng coal. Ang overall efficiency ng isang thermal power station o plant ay nag-iiba mula 20% hanggang 26% at ito ay depende sa plant capacity.
