โรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำ
โรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำ เป็นโรงจักรชนิดที่ใช้ความร้อนจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงทำให้น้ำในหม้อน้ำเปลี่ยนเป็นไอน้ำ หลังจากนั้นจึงส่งเข้าสู่เรือนกังหัน เพื่อหมุนกังหันโดยมีเพลาต่อร่วมอยู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำให้ได้พลังงานไฟฟ้าไปใช้งาน ไอน้ำเมื่อขยายตัวในเรือนกังหันแล้ว จะออกสู่ภายนอกด้วยความดันต่ำ และถูกทำให้กลั่นตัวเป็นหยดน้ำในเครื่องควบแน่น (condenser) จากนั้นจะถูกปั๊มน้ำดูดส่งกลับไปยังหม้อน้ำเพื่อรับความร้อนอีกวนเวียนดังนี้ตลอดไปรูปโรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำ (ถ่านหิน)ส่วนประกอบของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนกังหันไอน้ำอุปกรณ์หลักในโรงไฟฟ้า ได้แก่
- หม้อกำเนิดไอน้ำ
- เครื่องกังหันไอน้ำ
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
- หม้อแปลงไฟฟ้า
หลักการทำงาน
- ทำการเผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อให้เกิดการสันดาปได้ความร้อน
- ความร้อนจะไปทำให้น้ำกลายเป็นไอน้ำ และแรงดันไอน้ำจะทำการหมุนกังหันไอน้ำ
- แกนของไอน้ำจะต่อกับแกนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เกิดการเหนี่ยวนำทำให้ได้กระแสไฟฟ้า
- เชื้อเพลิงที่จะนำมาใช้ในประเทศไทยได้แก่ ลิกไนต์ ก๊าซธรรมชาติ ปัจจุบันได้มีการนำเข้าถ่านหินคุณภาพดีคือ บิทูมินัสมาใช้เป็นเชื้อเพลิง ในต่างประเทศใช้เชื้อเพลิงนิวเคลียร์
รูปโครงสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำข้อดี-ข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำข้อดีของโรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำ
- มีการสั่นสะเทือนขณะใช้งานไม่มาก ทำให้การติดตั้งวางรากฐานเครื่องง่าย
- มีอัตราส่วนมวลน้ำหนักต่อต้นกำลังน้อย ทำให้สร้างได้ขนาดกะทัดรัด ใช้พื้นที่บริเวณติดตั้งเครื่องไม่มาก
- ค่าใช้จ่ายในการเดินเครื่องใช้งานต่ำ
- มีความเร็วรอบในการทำงานสูง สามารถต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้โดยตรงกับเพลาของเครื่องกังหันได้เลย
- มีอัตราการผลิตสูงถึง 500 เมกะวัตต์
ข้อเสียของโรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำ
- ความต้องการไอน้ำสูง จะมีปัญหาถ้าไม่ใช้เครื่องควบแน่นช่วยในการกลั่นไอน้ำ
- ถ้าใช้ขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ที่มีกำลังการผลิตต่ำกว่า 400 เมกกะวัตต์ จะมีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ
- ความเร็วรอบของเครื่องกังหันสูงเกินไป อาจใช้ขับอุปกรณ์ช่วยอย่างอื่นไม่ได้โดยตรง ต้องขับผ่านชุดเฟืองทดเสียก่อน ทำให้สูญเสียกำลังงานไปบ้าง
- ประสิทธิภาพจะไม่ดี ถ้าใช้ไอน้ำที่มีอุณหภูมิและความดัน ต่างจากที่ออกแบบไว้
กังหันไอน้ำ
เป็นเครื่องกำเนิดพลังงานกลจากพลังงานความร้อนมีปีกกังหันประกอบติดอยู่กับวงล้อสวมอยู่กับเพลารวมกันเป็นตัวหมุนเมื่อได้รับพลังงานจลน์ หรือกำลังดันจากไอน้ำ ที่มากระทบกับปีกกังหันโดยมีมุมและส่วนโค้งพอดี จะทำให้เพลาหมุนไปได้รอบตัว เครื่องกังหันไอน้ำใช้ไอดงที่มีอุณหภูมิและความดันสูงเป็นตังขับกังหัน ขณะขับกังหันไอน้ำจะขยายตัว และลดความดันเป็นขั้น ๆ จนออกจากเรือนกังหันเข้าสู่เครื่องควบแน่น
รูปกังหันไอน้ำเครื่องกังหันแบ่งออกตามลักษณะการทำงานของไอน้ำได้ 3 แบบ คือ
- แบบแรงผลัก (impulse turbine)
- แบบแรงโต้ (reaction turbine)
- แบบผสม (combination turbine)
1. เครื่องกังหันแบบแรงผลัก มีหัวฉีดสำหรับพ่นไอน้ำใส่ปีกกังหัน โดยปีกทุกปีกจะได้รับแรงผลักจากไอน้ำ เมื่อไอน้ำที่มีอุณหภูมิ และความดันสูงไหลผ่านหัวฉีดจะเกิดการขยายตัว ทำให้อุณหภูมิและความดันลดลง แต่ความเร็วจะเพิ่มสูงขึ้นมาก พุ่งเข้ากระทบปีกกังหัน ซึ่งติดอยู่บนวงล้อทำให้กังหันหมุนไปได้เมื่อปีกอันหนึ่งหมุนออกไป ปีกอันอื่นก็จะเข้ามาแทนที่ ปีกกังหันจะติดตั้งเรียงสลับกัน 2-3 ชุด เป็นชุดเคลื่อนที่ที่ติดอยู่กับวงล้อ และชุดอยู่ที่ติดอยู่กับเรือนกังหัน ทำหน้าที่เป็นตัวนำทางของไอน้ำ เพื่อพุ่งเข้าหาปีกเคลื่อนที่ชุดที่สอง เครื่องกังหันแบบแรงผลักนี้ ความดันของไอน้ำมีค่าคงที่ตลอดทางที่ผ่านปีกหมุน แต่ความเร็วจะค่อย ๆ ลดน้อยลง
รูปเครื่องกังหันแบบแรงผลัก
2. เครื่องกังหันแบบแรงโต้ ไม้มีหัวฉีด แต่จะใช้วิธีส่งไอน้ำผ่านท่อเข้าสู่ปีกกังหันโดยตรง ปีกกังหันก็จะมีติดที่หัวหมุนสลับกับที่เรือนกังหันเช่นเดียวกันโดยลักษณะของปีกจะค่อยๆ ยาวขึ้นตามลำดับ เพื่อรับการขยายตัวของไอน้ำเนื่องจากเครื่องกังหันชนิดนี้มีความดันของไอน้ำลดลงเรื่อย ๆ ขณะผ่านปีกกังหันส่วนความเร็วจะสูงขึ้น เมื่อผ่านปีกกังหันชุดอยู่กับที่ และลดลงเมื่อผ่านปีกกังหันชุดเคลื่อนที่ สูงต่ำสลับกันไปรูปเครื่องกังหันแบบแรงโต้
3. เครื่องกังหันแบบผสม เป็นการนำเอาเครื่องกังหันทั้งสองแบบมารวมกัน (ตามรูปที่ 3-27) โดยจะติดตั้งปีกกังหันแบบแรงผลักไว้ดานหัว และปีกกังหันแบบแรงโต้ไว้ด้านท้าย ปีกกังหันในช่วงแรงจะต้องมีขนาดเล็ก เพื่อป้องกันการบิดงอ เพราะไอน้ำมีความดันและอุณหภูมิรูปเครื่องกังหันแบบผสม
ที่มา : https://powerplant2.wordpress.com
ความคิดเห็น
1 การเลือกที่ตั้งโรงไฟฟ้า
2 เตาและอุปกรณ์เผาไหม้เชื้อเพลิง คืออะไรครับ
3 วัตถุดิบ ( ได้แก้ แหล่งเชื้อเพลิงที่จะนำมาใช้ )
4 นํ้า ( ตามทฤษฎีการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังไอนํ้า )