Flussdiagramm eines Dampfkraftwerks
Ein Kraftwerk arbeitet nach dem Rankine-Zyklus. Es gibt hauptsächlich drei primäre Eingänge für Kraftwerke zur Erzeugung von Strom. Diese drei wesentlichen Elemente sind Kohle, Luft und Wasser.
Kohle wird hier als Brennstoff verwendet, da wir den Fluss diagramm eines kohlebefeuerten Kraftwerks zeichnen werden. Die Kohle erzeugt die erforderliche Wärmeenergie durch Verbrennung im Ofen.
Luft wird in den Ofen eingespeist, um die Verbrennungsrate der Kohle zu beschleunigen und den Fluss der Abgase im Heizsystem fortzusetzen. Wasser wird in einem Dampfkraftwerk in einem Kessel benötigt, um Dampf zu erzeugen. Dieser Dampf treibt die Turbine an.
Die Turbine ist mit der Welle eines Generators gekoppelt, der elektrische Energie als Ausgang des Systems erzeugt. Abhängig von diesen drei primären Eingängen gibt es drei grundlegende Flusskreise, die in einem Kraftwerk arbeiten.
Kohlekreis
Die Kohle wird von den Kohlieferanten zum Kohlelager des Kraftwerks transportiert. Von dort wird die Kohle mit Hilfe eines Förderbandes zu den Pulverkohleanlagen geliefert.
Nach dem Entfernen unerwünschter Substanzen aus der Kohle wird sie in Kohlenstaub zerkleinert. Die Zerkleinerung macht die Kohle effizienter für die Verbrennung. Nach der Verbrennung der Kohle wird die Asche zur Aschebehandlungsanlage gesammelt. Anschließend wird die Asche endgültig im Aschelager abgelegt.
Luftkreis
Luft wird mit Druckgebläsen in den Ofen eingespeist. Sie wird jedoch nicht direkt in den Kesselofen eingeleitet, sondern vorher durch einen Luftvorwärmer geleitet.
Im Luftvorwärmer wird die Wärme der Abgasströme auf die Eintrittsluft übertragen, bevor diese in den Ofen eingeht.
In dem Ofen liefert diese Luft das notwendige Sauerstoff für die Verbrennung. Dann führt diese Luft die erzeugte Wärme und die Abgase durch die Kesselflächen.
Hier wird ein wesentlicher Teil der Wärme an den Kessel übertragen. Die Abgase passieren dann den Überhitzer, wo der Dampf, der aus dem Kessel kommt, weiter auf erhöhte Temperaturen beheizt wird.
Dann kommen die Abgase zum Wirtschaftsüberhitzer, wo einige der verbleibenden Teile der Wärme der Abgase genutzt werden, um die Temperatur des Wassers zu erhöhen, bevor es in den Kessel eingeht.
Die Abgase passieren dann den Luftvorwärmer, wo ein Teil der verbleibenden Wärme an die Eintrittsluft übertragen wird, bevor sie in den Kesselofen eingeht.
Nach dem Passieren des Luftvorwärmers gehen die Gase schließlich durch den Schornstein, indem sie durch Sauggebläse abgeführt werden.
Normalerweise werden in Kraftwerken Druckgebläse am Eintritt der Luft aus der Atmosphäre und Sauggebläse am Austritt der Abgase durch den Schornstein verwendet.
Wasser-Dampf-Kreislauf
Der Wasser-Dampf-Kreislauf eines Kraftwerks ist ein halbgeschlossener Kreislauf. Hier wird vergleichsweise wenig Wasser von externen Quellen benötigt, da dasselbe Wasser wiederholt durch Kondensation des Dampfs nach seiner mechanischen Arbeit des Turbinenantriebs wiederverwendet wird.
Hier wird das Wasser zunächst aus einem Fluss oder einer anderen geeigneten natürlichen Wasserquelle entnommen.
Dieses Wasser wird dann zur Wasseraufbereitungsanlage gebracht, um unerwünschte Partikel und Substanzen aus dem Wasser zu entfernen. Das Wasser wird dann durch einen Wirtschaftsüberhitzer in den Kessel eingespeist.
Im Kessel wird das Wasser in Dampf umgewandelt. Dieser Dampf geht dann zum Überhitzer, wo er auf die Überhitzungstemperatur erhitzt wird. Der überhitzte Dampf geht dann durch eine Reihe von Düsen zur Turbine.
An den Düsenausgängen expandiert der Hochdruck- und Hochtemperaturdampf plötzlich und gewinnt daher kinetische Energie. Aufgrund dieser kinetischen Energie dreht der Dampf die Turbine.
Die Turbine ist mit einem Generator gekoppelt, und der Generator produziert Wechselstrom für das Stromnetz.
Der plötzlich expandierte Dampf strömt aus der Turbine in den Kondensator, wo der Dampf mit Hilfe eines zirkulierenden Wasserkühlungssystems, das mit Kühltürmen verbunden ist, zurück in Wasser kondensiert wird.
Dieses kondensierte Wasser wird dann durch den Wirtschaftsüberhitzer zurück in den Kessel eingespeist. Die Wasserversorgung aus externen Wasserquellen ist hier begrenzt, da der kondensierte Dampf im Kesselsystem des Kraftwerks wiederverwendet wird.
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