Diagramma di flusso di una centrale termoelettrica a vapore

Una centrale termoelettrica funziona in base al Ciclo di Rankine. Ci sono principalmente tre input principali forniti alle centrali termoelettriche per la produzione di elettricità. Questi tre elementi essenziali sono carbone, aria e acqua.

Il carbone viene utilizzato come combustibile qui perché stiamo per disegnare il diagramma di flusso di una centrale termoelettrica a carbone. Il carbone crea l'energia termica necessaria attraverso la combustione nel forno.

L'aria viene fornita al forno per accelerare la velocità di combustione del carbone e per mantenere il flusso dei gas di scarico all'interno del sistema di riscaldamento. L'acqua è necessaria in una centrale termoelettrica all'interno di un caldaia per produrre vapore. Questo vapore aziona la turbina.

La turbina è collegata all'albero di un generatore che genera energia elettrica come output del sistema. A seconda di questi tre input principali, ci sono tre circuiti di flusso fondamentali che operano in una centrale termoelettrica.

Circuito del carbone

Il carbone viene trasportato dalle autorità fornitrici di carbone al deposito di carbone della centrale elettrica. Da qui, il carbone viene consegnato alle piante di carbone polverizzato con l'aiuto di un nastro trasportatore.

Dopo aver rimosso le sostanze indesiderate dal carbone, questo viene polverizzato in polvere di carbone. La polverizzazione rende il carbone più efficiente per la combustione. Dopo la combustione del carbone, la cenere viene raccolta nella pianta di gestione della cenere. Quindi, la cenere viene finalmente raccolta nel deposito di cenere.

Circuito dell'aria

L'aria viene fornita al forno con ventilatori a soffiaggio forzato. Ma non viene caricata direttamente nel forno della caldaia prima di essere passata attraverso un preriscaldatore d'aria.

Nel preriscaldatore d'aria, il calore dei gas di scarico viene trasferito all'aria in ingresso prima che questa entri nel forno.

Nel forno, quest'aria fornisce l'ossigeno necessario per la combustione. Poi, quest'aria trasporta il calore e i gas di scarico generati dalla combustione attraverso le superfici dei tubi della caldaia.

Qui, una parte significativa del calore viene trasferita alla caldaia. I gas di scarico poi passano attraverso il super-riscaldatore dove il vapore proveniente dalla caldaia viene ulteriormente riscaldato fino a temperature elevate.

Quindi, i gas di scarico arrivano all'economizzatore dove parte del calore residuo dei gas di scarico viene utilizzato per aumentare la temperatura dell'acqua prima che questa entri nella caldaia.

I gas di scarico poi passano attraverso il preriscaldatore d'aria dove parte del calore residuo viene trasferito all'aria in ingresso prima che questa entri nel forno della caldaia.

Dopo aver passato il preriscaldatore d'aria, i gas vengono infine espulsi dal camino tramite ventilatori a soffiaggio indotto.

Normalmente nelle centrali termoelettriche, il soffiaggio forzato viene utilizzato all'ingresso dell'aria dall'atmosfera, mentre il soffiaggio indotto viene utilizzato all'uscita dei gas di scarico dal sistema attraverso il camino.

Circuito acqua-vapore

Il circuito acqua-vapore di una centrale termoelettrica è un circuito semi-chiuso. Qui, non è richiesta molta acqua da sorgenti esterne per alimentare la caldaia, poiché la stessa acqua viene riutilizzata ripetutamente condensando il vapore dopo il suo lavoro meccanico di far ruotare la turbina.

Qui, l'acqua viene prima prelevata da un fiume o da qualsiasi altra fonte naturale di acqua adatta.

Questa acqua viene poi portata alla pianta di trattamento dell'acqua per rimuovere particelle e sostanze indesiderate. Questa acqua viene quindi alimentata alla caldaia attraverso un economizzatore.

Nella caldaia, l'acqua viene convertita in vapore. Questo vapore va poi al super-riscaldatore, dove il vapore viene riscaldato fino alla temperatura di sovrariscaldamento. Il vapore sovrariscaldato va poi alla turbina attraverso una serie di ugelli.

All'uscita di questi ugelli, il vapore ad alta pressione e alta temperatura si espande improvvisamente e acquisisce quindi energia cinetica. Grazie a questa energia cinetica, il vapore fa ruotare la turbina.

La turbina è accoppiata a un generatore e il generatore produce corrente elettrica alternata alla rete.

Il vapore espanso improvvisamente esce dalla turbina verso il condensatore. Qui, il vapore viene condensato nuovamente in acqua con l'aiuto di un sistema di raffreddamento circolante associato a torri di raffreddamento.

Questa acqua condensata viene poi reinserita nella caldaia attraverso l'economizzatore. L'approvvigionamento d'acqua da sorgenti esterne è limitato qui a causa dell'utilizzo del vapore condensato nel sistema della caldaia della centrale termoelettrica.

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