Termiese Kragopwekking
Definisie van THERMAL Power Plant
'n THERMAL kragstasie word gedefinieer as 'n fasiliteit wat elektrisiteit genereer deur gebruik te maak van hitte-energie, hoofsaaklik deur steenkool te verbrand, om damp te produseer wat turbines aandryf.
Teorie van THERMAL Kragstasie
Die teorie van THERMAL kragstasies is eenvoudig. Hierdie plante gebruik stoomturbines wat aan alternators gekoppel is om elektrisiteit te genereer. Die stoom word in hoëdruk ketels geproduseer.
Gewoonlik in Indië, word bitumineuse steenkool, bruinkoel en veen as brandstof vir die ketel gebruik. Bitumineuse steenkool wat as ketelbrandstof gebruik word, het 'n vlugtige materie van 8 tot 33% en 'n asinhoud van 5 tot 16%. Om die termiese effektiwiteit te verhoog, word steenkool in poedervorm in die ketel gebruik.
In 'n steenkool THERMAL kragstasie, word stoom onder hoë druk in die stoomketel geproduseer weens die verbranding van brandstof (gemengde steenkool) in ketelfurne. Hierdie stoom word verder opgewarm in 'n superheater.
Hierdie oopgewarmde stoom gaan dan die turbine binne en draai die turbineblare. Die turbine is mekanies so gekoppel met 'n alternator dat sy rotor saam met die rotasie van die turbineblare sal roteer.
Wanneer stoom die turbine binnegaan, daal die druk vinnig, wat die stoomvolume laat vermeerder.Na die oordrag van energie aan die turbine rotor, gaan die stoom uit die turbineblare na die kondenseerder.In die kondenseerder word koue water met behulp van 'n pomp sirkuleer wat die laagdruk natte stoom kondenseer.
Hierdie gekondenseerde water word verder aangebied aan 'n laagdruk waterverhitter waar laagdruk stoom die temperatuur van hierdie voedwater verhoog; dit word weer onder hoë druk opgewarm.Om dit beter te verstaan, laat ons die stappe van hoe 'n THERMAL kragstasie funksioneer ontleed:
Eerstens, word gemengde steenkool in die furnes van die stoomketel verbrand.
Hoëdruk stoom word in die ketel geproduseer.
Hierdie stoom word dan deur die superheater gestuur, waar dit verder opgewarm word.
Hierdie oopgewarmde stoom word dan met hoë spoed in 'n turbine ingelei.
In die turbine, draai die stoomkracht die turbineblare, wat beteken dat hier in die turbine die opgeslaan potensiële energie van die hoëdruk stoom omgevorm word na meganiese energie.
Lyn Diagram van Kragstasie
Na die rotasie van die turbineblare, het die stoom sy hoë druk verloor, gaan uit die turbineblare en gaan die kondenseerder binne.In die kondenseerder word koue water met hulp van 'n pomp gesirkuleer wat die laagdruk natte stoom kondenseer.
Hierdie gekondenseerde water word dan verder aangebied aan 'n laagdruk waterverhitter waar laagdruk stoom die temperatuur van hierdie voedwater verhoog, en word dan weer opgewarm in 'n hoëdruk verhitter waar die hoë druk van stoom gebruik word vir opwarming.Die turbine in die THERMAL kragstasie funksioneer as die primêre drijwer van die alternator.
Oorsig van THERMAL Kragstasie
'n Tipiese THERMAL kragstasie funksioneer volgens 'n siklus wat hieronder getoon word.
Die werklike vloeistof is water en stoom. Dit staan bekend as die voedwater- en stoomsiklus. Die ideale Thermodynamiese Siklus waaraan die werking van 'n THERMAL kragstasie naby benader, is die Rankine-siklus.
In 'n stoomketel word die water opgewarm deur brandstof in lug in die furnes te verbrand, en die funksie van die ketel is om droë, oopgewarmde stoom by die vereiste temperatuur te gee. Die stoom wat geproduseer word, word gebruik om stoomturbines aan te dryf.
Hierdie turbine is gekoppel aan die synchrone generator (gewoonlik 'n driedraadige synchrone alternator), wat elektriese energie genereer.
Die afvoerstoom van die turbine word toegelaat om in die stoomkondenseerder van die turbine in water te kondenseer, wat suksie by baie lae druk skep en die uitbreiding van die stoom in die turbine tot baie lae druk toelaat.
Die hoofdele van die kondenseeroperasie is die verhoogde hoeveelheid energie wat per kg stoom uitgetrek word, en dus die effektiwiteit verhoog, en die kondensate wat in die ketel weer gevoed word, verminder die hoeveelheid verse voedwater.
Die kondensate saam met sommige verse voedwater word dan weer in die ketel deur 'n pomp (genoem die ketelvoedpomp) gevoed.
In die kondenseerder word die stoom deur koelwater gekondenseer. Koelwater sirkuleer deur die koeltoring. Dit vorm 'n koelwatersirkel.
Die omgewingslug word na die ketel toegelaat na stoffiltrering. Ook kom die fluegas uit die ketel en word in die atmosfeer uitgeput deur middel van skiere. Dit vorm lug- en fluegassirkels.
Die vloei van lug en ook die statiese druk binne die stoomketel (genoem trek) word deur twee waaie, genaamd Gedwonge Trek (FD) waa en Geïnduseerde Trek (ID) waa, gehandhaaf.Die totale skema van 'n tipiese THERMAL kragstasie saam met verskillende sirkels word hieronder geïllustreer.
Binne die ketel is daar verskeie hitte-uitwisselaars, naamlik Economizer, Evaporator (nie in die figuur hierbo gewys nie, dit is basies die watertubes, d.w.s. downcomer riser sirkel), Super Heater (soms Reheater, lugvoorverwarmer is ook teenwoordig).
In die Economiser word die voedwater deur die oorblywende hitte van die fluegas tot 'n beduidende hoeveelheid opgewarm.Die Ketel Trommel handhaaf 'n kop vir die natuurlike sirkulasie van 'n tweefase mengsel (stoom + water) deur die watertubes.Daar is ook 'n Super Heater wat ook hitte van die fluegas neem en die temperatuur van die stoom soos vereis verhoog.
Effektiwiteit van THERMAL Kragstasie of Plant
Die algehele effektiwiteit van die stoomkragstasie word gedefinieer as die verhouding van die warmteekwivalent van die elektriese uitset tot die warmte van die verbranding van steenkool. Die algehele effektiwiteit van 'n THERMAL kragstasie of plant varieer van 20% tot 26% en dit hang af van die plantkapasiteit.
Voordelige van THERMAL Kragstasie
Die voordele van 'n THERMAL kragstasie sluit in:
Ekonomies vir lae aanvanklike koste in vergelyking met enige ander genererende plant.
Minder grond benodig as 'n waterkragplant.
Aangesien steenkool die hoof brandstof is en sy koste baie goedkoper is as petrol/diesel, is die genereringskoste ekonomies.
Onderhoud is makliker.
THERMAL kragstasies kan in enige plek geïnstalleer word waar vervoer en groot hoeveelhede water beskikbaar is.
Nadele van THERMAL Kragstasie
Die nadele van 'n THERMAL kragstasie sluit in:
Die loopkoste vir 'n THERMAL kragstasie is relatief hoog as gevolg van brandstof, onderhoud, ens.
'n Groot hoeveelheid rook veroorsaak lugbesoiling. Die THERMAL kragstasie is verantwoordelik vir globale verandering.
Die verhitte water wat uit THERMAL kragstasies kom, het 'n negatiewe impak op die waterlewe en stoorn die ekologie.
Die algehele effektiwiteit van die THERMAL kragstasie is laag soos minder as 30%.
