화력 발전소(CHP)에서 전기를 생산하는 방법

화력 발전소는 스테이션으로 나뉩니다.

• 추진 기관의 유형에 따라 — 증기 터빈, 가스 터빈, 내연 기관 포함;

• 연료 유형별 — 고체 유기 연료(석탄, 장작, 이탄), 액체 연료(기름, 휘발유, 등유, 디젤 연료), 가스 사용.

화력 발전소에서 연소된 연료의 에너지는 열 에너지로 변환되어 보일러의 물을 가열하고 증기를 생성하는 데 사용됩니다. 증기 에너지는 발전기에 연결된 증기 터빈을 구동합니다.

전기를 생산하기 위해 전적으로 증기를 사용하는 화력 발전소를 콘덴싱 발전소(CES)라고 합니다. 강력한 IES는 전기 소비자로부터 멀리 떨어진 연료 생산 지역 근처에 위치하므로 전기가 고전압(220 - 750kV)으로 전송됩니다. 발전소는 블록으로 지어졌습니다.

열병합 발전소 또는 열병합 발전소(CHP)는 도시에서 널리 사용됩니다.이러한 발전소에서 터빈에서 부분적으로 배출된 증기는 주거 및 공동 서비스의 난방 및 온수뿐만 아니라 기술적 요구에 사용됩니다. 전기와 열을 동시에 생산하면 전기와 열을 따로 생산하는 것에 비해 전기와 열 공급 비용이 절감된다.

화력 발전소는 석유, 가스, 석탄 또는 연료유와 같은 화석 연료를 태울 때 발생하는 열을 사용하여 물에서 대량의 고압 증기를 생성합니다. 보시다시피 이곳의 증기는 증기 엔진 시대부터 냉각수 역할을 했음에도 불구하고 여전히 터빈 발전기를 완벽하게 돌릴 수 있습니다.

보일러의 증기는 3상 교류 발전기에 연결된 샤프트와 함께 터빈으로 공급됩니다. 터빈 회전의 기계적 에너지는 발전기의 전기 에너지로 변환되어 승압 변압기를 통해 발전기 전압 또는 승압 전압으로 소비자에게 전달됩니다.

터빈에 공급되는 증기의 압력은 약 23.5 MPa이고 온도는 560 ° C에 도달할 수 있습니다. 환경을 오염시키는 유해한 배출물의 형태로 막대한 마이너스를 주지만 여전히 우리 행성의 깊이에 있습니다.

따라서 터빈의 회전 로터는 이 화력 발전소에서 궁극적으로 전기를 생성하는 엄청난 전력(수 메가와트)의 터빈 발전기 전기자에 연결됩니다.

에너지 효율 측면에서 화력 발전소는 일반적으로 약 40%의 효율로 열을 전기로 변환하는 반면 최악의 경우 매우 많은 양의 열이 단순히 환경에 던져지고 최악의 경우-가장 좋은 경우 난방 및 온수, 인근 소비자에게 물 공급에 즉시 공급됩니다. 따라서 발전소에서 방출된 열을 즉시 열 공급에 사용하면 이러한 발전소의 효율은 일반적으로 80%에 달하며 스테이션을 열병합 발전소 또는 TPP라고 합니다.

화력 발전소의 가장 일반적인 발전기 터빈은 두 개의 개별 그룹으로 간격을 둔 블레이드가 있는 복수의 휠을 샤프트에 포함합니다. 보일러에서 배출되는 최고 압력의 증기는 즉시 발전기 세트의 흐름 경로로 들어가 첫 번째 베인 임펠러 세트를 회전시킵니다. 또한 동일한 증기가 증기 히터에서 추가로 가열된 후 더 낮은 증기 압력에서 작동하는 두 번째 휠 그룹으로 들어갑니다.

결과적으로 발전기의 회 전자에 직접 연결된 터빈은 초당 50 회 회전합니다 (발전기의 고정자 권선을 가로 지르는 전기자의 자기장도 해당 주파수에서 회전합니다). 작동 중 발전기가 과열되는 것을 방지하기 위해 스테이션에는 과열을 방지하는 발전기용 냉각 시스템이 있습니다.

화력발전소의 보일러 내부에는 버너가 설치되어 연료가 연소되어 고온의 화염을 형성합니다. 예를 들어, 석탄 먼지는 산소로 태울 수 있습니다.화염은 물이 통과하는 복잡한 구성으로 파이프의 넓은 영역을 덮고 있으며 가열되면 증기가되어 고압으로 외부로 빠져 나갑니다.

고압에서 흘러나오는 수증기는 터빈 블레이드로 공급되어 기계적 에너지를 터빈에 전달합니다. 터빈이 회전하고 기계적 에너지가 전기 에너지로 변환됩니다. 터빈 블레이드 시스템을 극복하면 증기는 응축기로 향하고 냉수로 파이프에 떨어지면 응축됩니다. 즉 다시 액체가됩니다-물. 이러한 화력발전소를 콘덴싱 발전소(Condensing Power Plant, CES)라고 한다.

열병합 발전소(CHP)는 콘덴싱 발전소(CES)와 달리 증기가 터빈을 통과한 후 이미 전기 생산에 기여한 후 증기에서 열을 추출하는 시스템을 포함합니다.

증기는 특정 터빈의 유형에 따라 다른 매개변수로 취해지고 터빈에서 취해지는 증기의 양도 규제됩니다. 열을 생성하기 위해 가져온 증기는 네트워크 보일러에서 응축되어 네트워크 물에 에너지를 제공하고 물은 최고 온수 보일러 및 가열 지점으로 펌핑됩니다. 또한 난방 시스템에 물이 공급됩니다.

필요한 경우 화력 발전소의 증기에서 열 추출을 완전히 차단할 수 있으며 열병합 발전소는 단순한 IES가 됩니다. 따라서 화력 발전소는 두 가지 모드 중 하나로 작동할 수 있습니다. 열 모드(열 발생이 우선일 때) 또는 전기 모드(예: 여름에 우선 순위가 전기일 때)입니다.