Paggawa ng Pwersa sa Mainit

Pagsasalarawan ng Thermal Power Plant

Ang isang thermal power plant ay inilalarawan bilang isang pasilidad na lumilikha ng kuryente sa pamamagitan ng paggamit ng enerhiyang paninita, pangunihin mula sa pag-sunog ng coal, upang makabuo ng steam na nagpapatakbo ng mga turbine.

Teorya ng Thermal Power Station

Ang teorya ng mga thermal power station ay simple. Ang mga planta na ito ay gumagamit ng mga steam turbine na nakakonekta sa alternators upang makalikha ng kuryente. Ang steam ay ginagawa sa high-pressure boilers.

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 na 5 hanggang 16%. Upang mapataas ang thermal efficiency, ang coal ay ginagamit sa powder form sa boiler.

Sa isang coal thermal power plant, ang steam ay ginagawa sa mataas na presyon sa steam boiler dahil sa pag-sunog ng fuel (pulverized coal) sa boiler furnaces. Ang steam na ito ay pinapa-init pa sa superheater.

Ang superheated steam na ito ay pumasok sa turbine at nag-ikot ng mga blades ng turbine. Ang turbine ay mekanikal na konektado sa isang alternator kung saan ang rotor nito ay ikukot kapag ikot ang mga blades ng turbine.

Kapag pumasok ang steam sa turbine, ang presyur nito ay bumababa agad, nagdudulot ng paglaki ng volume ng steam.Pagkatapos magbigay ng enerhiya sa rotor ng turbine, ang steam ay lumilipad pabalik sa labas ng mga blades ng turbine patungo sa condenser.Sa condenser, ang malamig na tubig ay inililipat sa tulong ng pump na nag-co-condense ng low-pressure wet steam.

Ang condensed water na ito ay ibinibigay sa low-pressure water heater kung saan ang low-pressure steam ay tumataas ang temperatura ng feed water na ito; ito ay initin muli sa mataas na presyon.Para mas maintindihan, hayaan nating bahain ang mga hakbang kung paano gumagana ang isang thermal power station:

• Una, ang pulverized coal ay sinusunog sa furnace ng steam boiler.

• High-pressure steam ay ginagawa sa boiler.

• Ang steam na ito ay dumaan sa superheater kung saan ito pinapa-init pa.

• Ang super heated steam na ito ay pumasok sa turbine sa mataas na bilis.

• Sa turbine, ang lakas ng steam ay nag-ikot ng mga blades ng turbine na nangangahulugan na ang stored potential energy ng high pressured steam ay nai-convert sa mechanical energy.

Line Diagram ng Power Plant

Matapos mag-ikot ang mga blades ng turbine, ang steam ay nawalan ng mataas na presyon, lumilipad pabalik sa labas ng mga blades ng turbine, at pumasok sa condenser.Sa condenser, ang malamig na tubig ay inililipat sa tulong ng pump na nag-co-condense ng low-pressure wet steam.

Ang condensed water na ito ay ibinibigay sa low-pressure water heater kung saan ang low-pressure steam ay tumataas ang temperatura ng feed water, ito ay initin muli sa high-pressure heater kung saan ang mataas na presyon ng steam ay ginagamit para sa pag-init.Ang turbine sa thermal power station ay gumagamit bilang prime mover ng alternator.

Buod ng Thermal Power Plant

Ang isang typical Thermal Power Station ay gumagana sa isang cycle na ipinapakita sa ibaba.

Ang working fluid ay tubig at steam. Ito ay tinatawag na feed water at steam cycle. Ang ideal Thermodynamic Cycle kung saan malapit ang operasyon ng Thermal Power Station ay ang rankine cycle.

Sa isang steam boiler, ang tubig ay initin sa pamamagitan ng pag-sunog ng fuel sa hangin sa furnace, at ang tungkulin ng boiler ay bigyan ng dry superheated steam sa kinakailangang temperatura. Ang steam na gawin ay ginagamit sa pagpapatakbo ng mga steam Turbines.

Ang turbine na ito ay konektado sa synchronous generator (karaniwang three-phase synchronous alternator), na naglilikha ng electrical energy.

Ang exhaust steam mula sa turbine ay pinapayagan na kondensin sa tubig sa steam condenser ng turbine, na lumilikha ng suction sa napakababang presyon at pinapayagan ang paglaki ng steam sa turbine sa napakababang presyon.

Ang pangunahing mga benepisyo ng condensing operation ay ang pagtaas ng halaga ng enerhiyang inilalaan bawat kilogram ng steam at sa pamamagitan nito ang pagtaas ng efficiency, at ang condensate na ibinibigay sa boiler muli ay binabawasan ang halaga ng fresh feed water.

Ang condensate kasama ang ilang fresh makeup feed water ay ibinibigay sa boiler sa pamamagitan ng pump (tinatawag na boiler feed pump).

Sa condenser, ang steam ay kondensin sa pamamagitan ng cooling water. Ang cooling water ay recycling sa cooling tower. Ito ang bumubuo ng cooling water circuit.

Ang ambient air ay pinapayagan na pumasok sa boiler pagkatapos ng dust filtration. Bukod dito, ang flue gas ay lumalabas sa boiler at nailalabas sa atmospera sa pamamagitan ng stacks. Ito ang bumubuo ng air at flue gas circuits.

Ang pagdaloy ng hangin at din ang static pressure sa loob ng steam boiler (tinatawag na draught) ay inaalamin ng dalawang fan na tinatawag na Forced Draught (FD) fan at Induced Draught (ID) fan.Ang kabuuang scheme ng isang typical 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 larawan, ito ay basic na ang water tubes, i.e. downcomer riser circuit), Super Heater (sometimes Reheater, air preheater are also present).

Sa Economiser, ang feed water ay initin nang konti sa pamamagitan ng natitirang init ng flue gas.Ang Boiler Drum ay nagpapanatili ng head para sa natural circulation ng two-phase mixture (steam + water) sa pamamagitan ng water tubes.Mayroon din isang Super Heater na kumukuha ng init mula sa flue gas at tumataas ang temperatura ng steam ayon sa pangangailangan.

Efficiency ng Thermal Power Station o Plant

Ang kabuuang efficiency ng steam power plant ay inilalarawan bilang ang ratio ng heat equivalent ng electrical output sa heat of combustion ng coal. Ang kabuuang efficiency ng thermal power station o plant ay nag-iiba mula 20% hanggang 26% at ito ay depende sa plant capacity.

Mga Benepisyo ng Thermal Power Station

Ang mga benepisyo ng thermal power station ay kasama ang:

• Economical para sa mababang initial cost kaysa sa anumang generating plant.

• Ang lupain na kailangan ay mas kaunti kaysa sa hydropower plant.

• Dahil ang coal ang pangunahing fuel at ang cost nito ay mas mura kaysa sa petrol/diesel, ang generation cost ay economical.

• Mas madali ang maintenance.

• Maaaring mailapat ang thermal power plants sa anumang lugar kung saan available ang transportation at bulk ng tubig.

Mga Di-benepisyong ng Thermal Power Station

Ang mga di-benepisyo ng thermal power station ay kasama ang:

• Ang running cost para sa thermal power station ay mas mataas dahil sa fuel, maintenance, etc. 

• Ang malaking amount ng usok ay nagdudulot ng air pollution. Ang thermal power station ay responsable sa Global warming.

• Ang mainit na tubig na galing sa thermal power plants ay may negatibong epekto sa mga aquatic lives sa tubig at nagdudulot ng pagkabigo sa ecology.

• Ang kabuuang efficiency ng thermal power plant ay mababa tulad ng less than 30%.