Diagramme de flux d'une centrale thermique à vapeur

Une centrale thermique fonctionne sur la base du Cycle de Rankine. Il y a principalement trois entrées principales fournies aux centrales thermiques pour produire de l'électricité. Ces trois éléments essentiels sont le charbon, l'air et l'eau.

Le charbon est utilisé comme combustible ici car nous allons tracer le diagramme de flux d'une centrale thermique au charbon. Le charbon crée l'énergie thermique nécessaire par combustion dans le four.

L'air est fourni au four pour accélérer le taux de combustion du charbon et maintenir le flux des gaz de fumée à l'intérieur du système de chauffage. L'eau est nécessaire dans une centrale thermique à l'intérieur d'une chaudière pour produire de la vapeur. Cette vapeur entraîne la turbine.

La turbine est couplée à l'arbre d'un générateur qui génère de l'électricité en sortie du système. En fonction de ces trois entrées principales, il existe trois circuits de flux de base qui fonctionnent dans une centrale thermique.

Circuit de charbon

Le charbon est transporté des autorités fournisseuses de charbon vers le terrain de stockage de charbon de la centrale de production. D'ici, le charbon est livré aux usines de charbon pulvérisé à l'aide d'un convoyeur.

Après avoir éliminé les substances indésirables du charbon, celui-ci est pulvérisé en poussière de charbon. La pulvérisation rend le charbon plus efficace pour la combustion. Après la combustion du charbon, les cendres sont collectées dans l'usine de traitement des cendres. Les cendres sont ensuite finalement collectées dans le terrain de stockage des cendres.

Circuit d'air

L'air est fourni au four avec des ventilateurs de tirage forcé. Mais il n'est pas directement chargé dans le four de la chaudière avant d'y être chargé, il passe par un préchauffeur d'air.

Dans le préchauffeur d'air, la chaleur des gaz de fumée d'échappement est transférée à l'air d'entrée avant qu'il n'entre dans le four.

Dans le four, cet air fournit l'oxygène nécessaire pour la combustion. Puis cet air transporte la chaleur générée et les gaz de fumée dus à la combustion à travers les surfaces des tubes de la chaudière.

Ici, une partie importante de la chaleur est transférée à la chaudière. Les gaz de fumée passent ensuite à travers le surchauffeur où la vapeur provenant de la chaudière est chauffée à des températures supérieures.

Les gaz de fumée passent ensuite à travers l'économiseur où une partie de la chaleur restante des gaz de fumée est utilisée pour augmenter la température de l'eau avant qu'elle n'entre dans la chaudière.

Les gaz de fumée passent ensuite à travers le préchauffeur d'air où une partie de la chaleur restante est transférée à l'air d'entrée avant qu'il n'entre dans le four de la chaudière.

Après avoir passé par le préchauffeur d'air, les gaz vont finalement à la cheminée par des ventilateurs de tirage induit.

Normalement dans les centrales thermiques, le tirage forcé est utilisé à l'entrée de l'air de l'atmosphère, et le tirage induit est utilisé à la sortie des gaz de fumée du système par la cheminée.

Circuit eau-vapeur

Le circuit eau-vapeur d'une centrale thermique est un circuit semi-fermé. Ici, relativement peu d'eau est nécessaire pour alimenter la chaudière depuis des sources externes, car la même eau est réutilisée encore et encore en condensant la vapeur après son travail mécanique de rotation de la turbine.

Ici, l'eau est d'abord prise d'une rivière ou d'une autre source naturelle d'eau appropriée.

Cette eau est ensuite acheminée vers l'usine de traitement de l'eau pour éliminer les particules et substances indésirables. Cette eau est ensuite alimentée dans la chaudière via un économiseur.

Dans la chaudière, l'eau est convertie en vapeur. Cette vapeur va ensuite au surchauffeur, où elle est chauffée à la température de surchauffe. La vapeur surchauffée va ensuite à la turbine à travers une série de buses.

À la sortie de ces buses, la vapeur haute pression et haute température s'expande soudainement et acquiert donc de l'énergie cinétique. Grâce à cette énergie cinétique, la vapeur fait tourner la turbine.

La turbine est couplée à un générateur et le générateur produit de l'électricité alternée pour le réseau.

La vapeur soudainement expulsée de la turbine va au condenseur. Là, la vapeur est condensée de nouveau en eau avec l'aide d'un système de refroidissement circulant associé à des tours de refroidissement.

Cette eau condensée est ensuite renvoyée à la chaudière via l'économiseur. L'alimentation en eau depuis une source externe est limitée ici en raison de l'utilisation de la vapeur condensée dans le système de la chaudière de la centrale thermique.

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