نیروگاه زغال سنگ

نیروگاه‌های زغال‌سنگ معمولاً چندین سیستم کمکی برای پشتیبانی از عملکرد خود دارند. اینها شامل سیستم هایی برای جابجایی و ذخیره زغال سنگ، کنترل انتشار گازهای گلخانه ای و مدیریت مواد زائد مانند خاکستر و سرباره است.

قسمت های تشکیل دهنده نیروگاه زغال سنگ

1. تأسیسات ذخیره زغال سنگ
2. پودر کننده
3. کوره
4. دیگ بخار
5. توربین بخار
6. ژنراتور
7. برج خنک کننده
8. خطوط انتقال
9. سیستم دفع خاکستر
10. فیلترهای گاز اگزوز

تأسیسات ذخیره زغال سنگ

تأسیسات ذخیره زغال سنگ در نیروگاه زغال سنگ برای ذخیره زغال سنگی که به عنوان سوخت نیروگاه استفاده می شود استفاده می شود. زغال سنگ معمولاً توسط راه آهن یا کامیون به تأسیسات منتقل می شود و سپس در سیلوها یا پناهگاه های ذخیره سازی بزرگ تخلیه می شود.

از محل ذخیره سازی، زغال سنگ به یک پودر کننده وارد می شود که زغال سنگ را به پودر ریز تبدیل می کند. سپس این پودر به کوره فرستاده می شود و در آنجا برای تولید گرما سوزانده می شود. گرمای تولید شده توسط زغال سنگ سوزان برای جوشاندن آب در دیگ بخار استفاده می شود و بخار ایجاد می کند که توربین بخار را به حرکت در می آورد.

پودر کننده

وظیفه پودرساز مستقر در نیروگاه زغال سنگ این است که زغال سنگ را قبل از اینکه به کوره بسوزانند و تولید گرما کند، به صورت پودر ریز در بیاورند.

کوره

کوره در نیروگاه زغال سنگ قلب عملیاتی است که در آن زغال سنگ سوزانده می شود تا گرمایی تولید شود که برای تولید برق استفاده می شود. کوره معمولاً یک محفظه بزرگ و استوانه ای است که از فولاد ساخته شده است که با مواد نسوز پوشانده شده است تا در برابر دمای بالای فرآیند احتراق مقاومت کند.

کوره با زغال سنگ پودر شده از طریق یک سری مشعل که بر روی دیواره های کوره قرار دارد تغذیه می شود. هوا نیز از طریق این مشعل ها به داخل کوره وارد می شود تا اکسیژن لازم برای فرآیند احتراق را تامین کند. مخلوط زغال سنگ و هوا مشتعل می شود و شعله حاصل، آب را در لوله هایی که در دیواره های کوره قرار دارند گرم می کند.

آب گرم به بخار تبدیل می شود که برای تبدیل توربین متصل به ژنراتور و تولید برق استفاده می شود. سپس بخار دوباره به آب متراکم شده و برای تکرار چرخه به کوره بازگردانده می شود.

عملکرد کوره توسط یک سری سنسور و سیستم های کنترلی کنترل می شود که دما، فشار و سایر پارامترهای فرآیند احتراق را کنترل می کنند. این سیستم ها تضمین می کنند که کوره به طور کارآمد و ایمن کار می کند، در حالی که انتشار آلاینده هایی مانند دی اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن را به حداقل می رساند.

به طور خلاصه، عملکرد و عملکرد کوره نیروگاه زغال سنگ سوزاندن زغال سنگ برای تولید گرما است که برای تولید بخار استفاده می شود که توربین متصل به یک ژنراتور را به حرکت در می آورد و برق تولید می کند. عملکرد کوره به دقت نظارت و کنترل می شود تا از عملکرد کارآمد و ایمن و در عین حال به حداقل رساندن انتشار آلاینده ها اطمینان حاصل شود.

دیگ بخار

دیگ بخار در نیروگاه زغال سنگ وظیفه تبدیل گرمای تولید شده توسط کوره را به بخار دارد. دیگ بخار معمولاً یک ظرف بزرگ فولادی است که حاوی آب و لوله هایی است که از آن عبور می کنند. آب توسط گازهای داغ کوره که از لوله ها عبور می کند گرم می شود.

سپس بخار تولید شده توسط دیگ برای چرخاندن توربین مورد استفاده قرار می گیرد که ژنراتور را برای تولید برق به حرکت در می آورد. سپس بخار دوباره به آب متراکم شده و برای تکرار چرخه به دیگ برگردانده می شود.

عملکرد دیگ نیز توسط یک سری سنسور و سیستم های کنترلی کنترل می شود که دما، فشار و سایر پارامترهای جریان بخار و آب را کنترل می کنند. این سیستم ها تضمین می کنند که دیگ بخار به طور کارآمد و ایمن کار می کند و در عین حال انتشار آلاینده هایی مانند دی اکسید کربن و ذرات معلق را به حداقل می رساند.

به طور کلی، دیگ نقش مهمی در تبدیل گرمای تولید شده توسط کوره به بخار دارد که سپس برای تولید برق در نیروگاه زغال سنگ استفاده می شود. عملکرد کارآمد و ایمن دیگ برای عملکرد کلی نیروگاه ضروری است.

توربین بخار

توربین بخار در نیروگاه زغال سنگ وظیفه تبدیل انرژی بخار به انرژی مکانیکی را بر عهده دارد که سپس برای به حرکت درآوردن ژنراتوری که برق تولید می کند استفاده می شود.

بخار در فشار و دمای بالا، معمولاً در حدود ۵۴۰ درجه سانتیگراد و ۱۶ مگاپاسکال وارد توربین می شود. با عبور بخار از میان پره های توربین، منبسط شده و فشار خود را از دست می دهد و باعث چرخش پره ها می شود. چرخش تیغه ها به یک شفت منتقل می شود که ژنراتور را به سمت تولید برق هدایت می کند.

توربین بخار معمولاً از چند مرحله تشکیل شده است که هر کدام دارای مجموعه‌ای از پره‌های ثابت (به نام نازل) و پره‌های دوار (به نام سطل یا پره) هستند. نازل ها به گونه ای طراحی شده اند که بخار را با زاویه و سرعت خاصی به داخل سطل ها هدایت می کند که انتقال انرژی از بخار به تیغه ها را به حداکثر می رساند.

کارایی توربین بخار به عوامل مختلفی از جمله طراحی پره ها و نازل ها، کیفیت بخار و شرایط کار بستگی دارد. توربین های بخار مدرن می توانند بازدهی تا ۵۰ درصد را به دست آورند، به این معنی که نیمی از انرژی بخار به انرژی مکانیکی تبدیل می شود.

عملکرد توربین بخار نیز توسط یک سری سنسور و سیستم های کنترلی کنترل می شود که سرعت، دما و سایر پارامترهای توربین را کنترل می کنند. این سیستم ها تضمین می کنند که توربین به طور موثر و ایمن کار می کند و در عین حال سایش و پارگی تیغه ها و سایر اجزا را به حداقل می رساند.

به طور کلی، توربین بخار جزء حیاتی یک نیروگاه زغال سنگ است، زیرا انرژی بخار را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند که برای تولید برق استفاده می شود. عملکرد کارآمد و ایمن توربین بخار برای عملکرد کلی نیروگاه ضروری است.

ژنراتور

ژنراتور در نیروگاه زغال سنگ وظیفه تبدیل انرژی مکانیکی از توربین بخار به انرژی الکتریکی است که می تواند توسط مصرف کنندگان استفاده شود. ژنراتور از یک روتور (قطع چرخان) و یک استاتور (قسمت ثابت) تشکیل شده است.

روتور به محور توربین بخار متصل است و در داخل استاتور می چرخد. روتور معمولا از یک سری آهنرباهای الکتریکی تشکیل شده است، در حالی که استاتور حاوی یک سری سیم پیچ ثابت سیم است. همانطور که روتور می چرخد، میدان مغناطیسی ایجاد می کند که از سیم پیچ های موجود در استاتور عبور می کند و جریان الکتریکی را در سیم ها القا می کند.

خروجی الکتریکی از ژنراتور معمولاً به شکل جریان متناوب سه فاز (AC) است که سپس با استفاده از ترانسفورماتورها به ولتاژ بالاتری قبل از انتقال در فواصل طولانی به مصرف کنندگان افزایش می یابد.

عملکرد ژنراتور نیز توسط یک سری سنسور و سیستم های کنترلی کنترل می شود که خروجی الکتریکی، دما و سایر پارامترهای ژنراتور را کنترل می کنند. این سیستم ها تضمین می کنند که ژنراتور به طور موثر و ایمن کار می کند و در عین حال سایش و پارگی قطعات را به حداقل می رساند.

به طور کلی، ژنراتور جزء حیاتی یک نیروگاه زغال سنگ است، زیرا انرژی مکانیکی توربین بخار را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند که می تواند توسط مصرف کنندگان استفاده شود. عملکرد کارآمد و ایمن ژنراتور برای عملکرد کلی نیروگاه ضروری است.

برج خنک کننده

در نیروگاه زغال سنگ، برج خنک کننده وظیفه حذف گرمای اضافی تولید شده در طول فرآیند تولید برق را بر عهده دارد. برج خنک کننده با استفاده از آب برای جذب گرما و سپس انتشار آن در جو از طریق تبخیر کار می کند.

برج خنک کننده معمولاً از یک سازه بتنی یا فولادی بزرگ تشکیل شده است که یک سری فن و نازل در بالای آن قرار دارد. آب به داخل برج پمپ می شود و از طریق نازل ها اسپری می شود و یک غبار ریز ایجاد می کند که در معرض هوا قرار می گیرد. همانطور که قطرات آب تبخیر می شوند، گرما را از هوای اطراف جذب می کنند و دمای آب را کاهش می دهند.

سپس آب سرد شده به نیروگاه بازگردانده می شود و در آنجا می توان دوباره در فرآیند تولید برق از آن استفاده کرد. گرمای اضافی که از طریق تبخیر به اتمسفر آزاد می شود به عنوان “رد گرما” شناخته می شود.

برج خنک کننده بر روی یک سیستم حلقه بسته کار می کند، به این معنی که از همان آب به طور مکرر استفاده می شود. با این حال، با گذشت زمان، مواد معدنی و سایر ناخالصی‌ها می‌توانند در آب جمع شوند و منجر به خوردگی و مشکلات دیگر شوند. برای جلوگیری از این امر، مواد شیمیایی به آب اضافه می شود تا سطح pH را کنترل کرده و از خوردگی جلوگیری کند.

به طور کلی، برج خنک کننده جزء ضروری یک نیروگاه زغال سنگ است، زیرا به تنظیم دمای فرآیند تولید برق و جلوگیری از گرمای بیش از حد کمک می کند. عملکرد کارآمد و ایمن برج خنک کننده برای عملکرد کلی نیروگاه حیاتی است.