مخطط كتلة محطة الطاقة الحرارية دليل شامل

الحراريةمحطة توليد الكهرباءتعد جزءًا حيويًا من توليد الكهرباء في جميع أنحاء العالم. وهي تحول الطاقة الحرارية، عادة من حرق الوقود الأحفوري مثل الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي، إلى طاقة كهربائية. يساعد فهم المخطط التفصيلي لمحطة الطاقة الحرارية على فهم العملية الكاملة لكيفية توليد الكهرباء بكفاءة. توفر هذه المقالة نظرة عامة على المخطط التفصيلي لمحطة الطاقة الحرارية وتشرح مكوناته الأساسية خطوة بخطوة.

نظرة عامة على مخطط كتلة محطة الطاقة الحرارية

يوضح الرسم البياني لمحطة الطاقة الحرارية تدفق تحويل الطاقة بدءًا من مدخلات الوقود إلى مخرجات الكهرباء. وتتمثل الوظيفة الأساسية في تحويل الطاقة الكيميائية من الوقود إلى حرارة، ثم إلى طاقة ميكانيكية، وأخيرا إلى طاقة كهربائية. تشمل المكونات الرئيسية المرجل والتوربين والمولد والمكثف ونظام التبريد. يلعب كل منهم دورًا حاسمًا في العملية، ويعملون معًا في دورة لضمان توليد الطاقة المستمر.

نظام تزويد الوقود

تبدأ العملية بنظام إمداد الوقود. يتم نقل الفحم أو أنواع الوقود الأخرى إلى محطة الطاقة وتخزينها في المخابئ. ومن هنا، يتم تغذية الوقود إلى فرن الغلاية. يجب أن يضمن نظام إمداد الوقود إمدادًا ثابتًا ومحكمًا للوقود للحفاظ على الاحتراق المستمر وتوليد الحرارة.

غلاية أو مولد بخار

المرجل هو قلب محطة الطاقة الحرارية. فهو يحرق الوقود لإنتاج الحرارة التي تحول الماء إلى بخار عالي الضغط. وهذا البخار ضروري لقيادة التوربين. تتكون الغلاية من أجزاء مختلفة مثل الفرن، وأسطوانة البخار، وجهاز التسخين الفائق، والموفر، وكلها مصممة لتحقيق أقصى قدر من نقل الحرارة وكفاءة إنتاج البخار.

التوربينات البخارية

يتم توجيه البخار عالي الضغط المتولد في الغلاية إلى التوربينات البخارية. تدور شفرات التوربينات أثناء مرور البخار، وتحول الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية. هذه الطاقة الميكانيكية هي التي تحرك المولد الكهربائي في النهاية. يعمل التوربين تحت ضغط ودرجة حرارة مرتفعين للغاية لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.

مولد كهربائي

يقوم المولد الكهربائي، المتصل مباشرة بعمود التوربين، بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. يعمل على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي، حيث يؤدي دوران التوربين إلى دوران العضو الدوار الموجود داخل المولد، مما يولد تيارًا كهربائيًا في ملفات الجزء الثابت.

مكثف

بعد المرور عبر التوربين، يفقد البخار ضغطه ودرجة حرارته ويحتاج إلى تكثيفه مرة أخرى في الماء قبل إعادة استخدامه. يقوم المكثف بهذه الوظيفة عن طريق تبريد البخار باستخدام الماء من مصدر قريب (مثل النهر أو برج التبريد). تساعد عملية التكثيف هذه في الحفاظ على الفراغ اللازم لتشغيل التوربينات بكفاءة.

برج التبريد

برج التبريد هو جزء لا يتجزأ من نظام التبريد. إنه يبدد الحرارة التي يمتصها ماء التبريد المكثف إلى الغلاف الجوي. وهذا يمنع مياه التبريد من السخونة الزائدة ويسمح بإعادة استخدامها في المكثف، مما يجعل العملية مستدامة وفعالة.

مضخة تغذية المياه

بمجرد تكثيف البخار إلى ماء، تقوم مضخة مياه التغذية بإرساله مرة أخرى إلى الغلاية ليتم إعادة تسخينه وتحويله إلى بخار مرة أخرى. يجب أن تعمل هذه المضخة تحت ضغط عالٍ لضمان استمرار دوران المياه داخل النظام.

مدخنة أو كومة

تطلق المدخنة غازات المداخن الناتجة أثناء احتراق الوقود في الغلاف الجوي. وهي مصممة لتفريق الملوثات على ارتفاع يقلل من التأثير البيئي. غالبًا ما تشتمل محطات الطاقة الحرارية الحديثة على أجهزة للتحكم في التلوث مثل المرسبات الكهروستاتيكية أو أجهزة غسل الغاز قبل المدخنة لتقليل الانبعاثات.

باختصار، يمثل المخطط التفصيلي لمحطة الطاقة الحرارية تمثيلاً تفصيليًا لعملية توليد الكهرباء بدءًا من احتراق الوقود وحتى إنتاج الطاقة. يلعب كل مكون — بدءًا من نظام إمداد الوقود، والغلاية، والتوربين، والمولد، والمكثف، وبرج التبريد، ومضخة مياه التغذية، إلى المدخنة — دورًا حيويًا في ضمان توليد الطاقة بشكل فعال ومستمر. يساعد فهم هذه المكونات وتفاعلاتها في الحصول على تقدير أفضل لكيفية مساهمة محطات الطاقة الحرارية في تلبية الطلب العالمي على الطاقة. هذه المعرفة ضرورية للمهندسين والطلاب والمهنيين العاملين في قطاع الطاقة أو المهتمين بتقنيات توليد الطاقة.