석탄 화력 발전소는 어떻게 작동합니까?

석탄 연소발전소한 세기가 넘도록 발전의 초석이 되어 왔습니다. 재생 가능 에너지원의 증가에도 불구하고 석탄은 여전히 ​​글로벌 에너지 믹스에 중요한 기여를 하고 있습니다. 석탄 화력 발전소의 작동 방식을 이해하는 것은 전통적인 발전의 기본을 이해하는 데 필수적입니다. 이 기사에서는 프로세스에 대한 자세한 개요를 제공하고 석탄이 전기로 변환되는 방법을 설명하기 위해 프로세스를 주요 단계로 분류합니다.

석탄 공급 및 준비

이 과정은 일반적으로 기차, 트럭 또는 컨베이어 벨트를 통해 발전소에 전달되는 석탄 공급으로 시작됩니다. 석탄은 공장에 도착하면 분쇄 및 분쇄를 거쳐 미세한 분말로 만드는 준비 과정을 거칩니다. 이는 석탄의 표면적을 증가시켜 보일러에서 더 효율적이고 완전하게 연소되도록 합니다.

보일러에서의 연소

분쇄된 석탄은 보일러의 연소실로 불어 들어가 고온에서 점화됩니다. 석탄을 태울 때 발생하는 강렬한 열은 보일러 튜브의 물을 고압 증기로 변환합니다. 보일러는 열 전달을 극대화하고 석탄의 완전 연소를 보장하여 폐기물과 배출을 최소화하도록 설계되었습니다.

증기 발생

물이 증기로 변하면서 극도로 높은 온도와 압력에 도달하게 됩니다. 이 증기는 일련의 파이프를 통해 터빈으로 보내집니다. 증기의 품질과 압력은 발전소의 효율성에 매우 중요하며, 현대 발전소는 성능을 향상시키기 위해 초임계 또는 초초임계 압력에서 작동합니다.

터빈 작동

고압 증기는 터빈으로 들어가 터빈 블레이드를 통과하면서 팽창하고 냉각됩니다. 이러한 팽창으로 인해 터빈 블레이드가 빠르게 회전하게 됩니다. 터빈은 발전기 샤프트에 연결되어 있으므로 터빈이 회전하면 발전기를 구동하여 전기를 생산합니다.

발전

발전기 내부에서는 터빈의 기계적 에너지가 전기 에너지로 변환됩니다. 이는 회전하는 터빈 샤프트가 자기장 내부에서 회전자를 회전시켜 고정자 권선에 전류를 유도하는 전자기 유도를 통해 달성됩니다. 생성된 전기는 변압기로 보내져 전력선을 통한 전송을 위한 전압을 높입니다.

증기 응축 및 재활용

증기는 터빈을 통과한 후 응축기로 들어가 냉각되고 다시 물로 응축됩니다. 이 공정에서는 강, 호수 또는 냉각탑과 같은 인근 수원의 냉각수를 사용합니다. 응축된 물은 다시 보일러로 펌핑되어 재가열되어 시스템을 폐쇄 루프로 만듭니다.

배출 제어 시스템

석탄 연소는 이산화황(SO2), 질소산화물(NOx), 입자상 물질, 이산화탄소(CO2)와 같은 오염물질을 생성합니다. 현대 석탄 화력 발전소에는 전기집진기, 스크러버, 선택적 촉매 환원 시스템 등 다양한 배출 제어 기술을 갖추고 있어 유해한 배출을 줄이고 환경 규제를 준수합니다.

재 처리

석탄을 태우면 부산물로 재가 생성됩니다. 이 재는 보일러와 배가스 세정 시스템에서 수집됩니다. 그런 다음 재 처리장으로 운반되거나 때로는 시멘트 및 콘크리트와 같은 건축 자재에 사용되어 폐기물과 환경에 미치는 영향을 줄입니다.

전송 및 배포

발전소에서 생산된 전기는 고압 송전선을 통해 변전소로 전송됩니다. 거기에서 더 낮은 전압으로 강압되어 가정, 기업 및 산업에 배포됩니다. 전체 송전 및 배전 시스템은 전기가 최종 사용자에게 안정적이고 효율적으로 전달되도록 보장합니다.

요약하면, 석탄 화력 발전소는 일련의 잘 조정된 단계를 통해 석탄에 저장된 화학 에너지를 전기 에너지로 변환함으로써 작동됩니다. 이 프로세스에는 석탄 준비, 연소, 증기 생성, 터빈 작동, 발전, 증기 응축, 배출 제어, 재 처리 및 최종적으로 소비자에게 전기 전송이 포함됩니다. 석탄 화력 발전소는 전기 생산에 필수적이었지만, 지속적인 발전은 효율성을 향상하고 환경에 미치는 영향을 줄이는 것을 목표로 합니다. 이러한 핵심 프로세스를 이해하면 기존 발전소의 기능과 진화하는 에너지 환경에서 직면하는 과제에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.