ما هي محطة توليد الطاقة الحرارية

هناك طرق عديدة لإنتاج الطاقة حسب نوع الوقود الذي نستخدمه والمكان أو الطريقة المستخدمة فيه. تسمى محطات الطاقة الحرارية التقليدية أيضًا محطات الطاقة الحرارية وتستخدم الوقود الأحفوري لتوليد الكهرباء. كثير من الناس لا يعرفون جيدا ما هي محطة الطاقة الحرارية.

لذلك ، سنخصص هذه المقالة لنخبرك ما هي محطة الطاقة الحرارية ، وما هي خصائصها وكيف تولد الطاقة الكهربائية.

ما هي محطة توليد الطاقة الحرارية

تستخدم محطات الطاقة الحرارية التقليدية ، المعروفة أيضًا باسم المحطات الحرارية التقليدية ، الوقود الأحفوري (الغاز الطبيعي أو الفحم أو زيت الوقود) لتوليد الكهرباء من خلال دورة بخار الماء الحراري. يستخدم المصطلح "تقليدي" لتمييزها عن غيرها من محطات الطاقة الحرارية ، مثل الدورة المركبة أو محطات الطاقة النووية. تتكون محطات الطاقة الحرارية التقليدية من عناصر متعددة يمكنها تحويل الوقود الأحفوري إلى كهرباء. مكوناته الرئيسية هي:

• سخان مياه: مساحة تحول الماء إلى بخار من خلال احتراق الوقود. في هذه العملية ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية.
• لفائف: أنبوب يدور من خلاله الماء ويتحول إلى بخار. بينهما ، يحدث التبادل الحراري بين غاز المداخن والماء.
• توربينات البخار: آلة تجمع بخار الماء ، بسبب نظام معقد للضغط ودرجة الحرارة ، يتحرك المحور الذي يمر فيه. عادة ما يحتوي هذا النوع من التوربينات على عدة أجسام وضغط مرتفع وضغط متوسط ​​وضغط منخفض لتحقيق أقصى استفادة من بخار الماء.
• Generador: الآلة التي تجمع الطاقة الميكانيكية المتولدة من خلال عمود التوربين وتحولها إلى طاقة كهربائية من خلال الحث الكهرومغناطيسي. تقوم محطة الطاقة بتحويل الطاقة الميكانيكية للعمود إلى تيار متناوب ثلاثي الأطوار. المولد متصل بأعمدة تمر عبر أجسام مختلفة.

تشغيل محطة طاقة حرارية

في محطة توليد الطاقة الحرارية التقليدية ، يتم حرق الوقود في غلاية لإنتاج طاقة حرارية لتسخين المياه ، والتي يتم تحويلها إلى بخار عند ضغط عالٍ جدًا. يقوم هذا البخار بعد ذلك بتحويل توربين كبير يقوم بتحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية ، والتي ثم يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية في مولد التيار المتردد. تمر الكهرباء عبر محول يزيد من جهده ويسمح له بالانتقال ، وبالتالي تقليل الخسائر بسبب تأثير الجول. يتم إرسال البخار الذي يترك التوربين إلى المكثف ، حيث يتم تحويله إلى ماء وإعادته إلى المرجل لبدء دورة جديدة من إنتاج البخار.

بغض النظر عن الوقود الذي تستخدمه ، تشغيل محطة توليد الطاقة الحرارية التقليدية هو نفسه. ومع ذلك ، هناك اختلافات بين المعالجة المسبقة للوقود وتصميم موقد الغلاية.

لذلك ، إذا كانت محطة الطاقة تعمل على الفحم ، فيجب سحق الوقود مسبقًا. في معمل النفط يتم تسخين الوقود ، بينما في محطة الغاز الطبيعي يصل الوقود مباشرة عبر خط الأنابيب ، لذلك ليست هناك حاجة للتخزين المسبق. في حالة جهاز الخلط ، يتم تطبيق المعالجة المقابلة لكل وقود.

التأثيرات البيئية

تؤثر محطات الطاقة الحرارية التقليدية على البيئة بطريقتين رئيسيتين: تصريف النفايات في الغلاف الجوي ومن خلال نقل الحرارة. في الحالة الأولى ، ينتج عن حرق الوقود الأحفوري جزيئات تدخل الغلاف الجوي في النهاية ، مما قد يؤدي إلى إتلاف بيئة الأرض. لهذا السبب ، فإن هذه الأنواع من النباتات لها مداخن طويلة يمكن أن تشتت هذه الجسيمات وتقلل محليًا من تأثيرها السلبي على الهواء. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي محطات الطاقة الحرارية التقليدية أيضًا على مرشحات للجسيمات ، والتي يمكن أن تحبس معظمها وتمنعها من الجري في الخارج.

في حالة نقل الحرارة ، يمكن لمحطات الطاقة ذات الدورة المفتوحة أن تتسبب في تسخين الأنهار والمحيطات. لحسن الحظ ، يمكن حل هذا التأثير باستخدام نظام التبريد لتبريد الماء إلى درجة حرارة مناسبة للبيئة.

تنتج محطات الطاقة الحرارية مجموعة متنوعة من الملوثات الفيزيائية والكيميائية شديدة الخطورة ، والتي لها تأثير سلبي على صحة الإنسان. تتجلى الآثار الضارة على جسم الإنسان على المدى القصير والمتوسط ​​والطويل، وتعزيز وإطلاق العنان لتأثيرات الملوثات الموجودة من قبل. يمكن أن يشمل التأثير السلبي على صحة الإنسان مجموعة واسعة من الأمراض ، من الحالات الخفيفة إلى الشديدة والتي تهدد الحياة. هذه هي الملوثات الرئيسية:

• الملوثات الفيزيائية: يمكن أن تسبب الملوثات الصوتية الناتجة عن الضوضاء الناتجة عن العمليات تغييرات في جسم الإنسان ، وهي ثانوية لانقطاع الإيقاع البيولوجي للنوم والاستيقاظ. تؤدي الملوثات الكهرومغناطيسية ، أي الإشعاع الكهرومغناطيسي الناتج عن الحصول على الكهرباء وتوزيعها ، بشكل أساسي إلى تغييرات في الجهاز العصبي والقلب والأوعية الدموية.
• الملوثات الكيميائية: CO2 ، CO ، SO2 ، الجزيئات ، الأوزون التروبوسفيري ، يزيد من عدد أمراض الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية ، ويقلل من قدراتنا الدفاعية المناعية ، والمواد الكيميائية الخطرة (من الزرنيخ ، والكادميوم ، والكروم ، والكوبالت ، والرصاص ، والمنغنيز ، والزئبق ، والنيكل ، والفوسفور ، والبنزين ، الفورمالديهايد ، النفثالين ، التولوين والبايرين. على الرغم من وجودها بكميات ضئيلة ، إلا أنها مواد شديدة الخطورة لأنها يمكن أن تسبب أمراضًا حادة ومزمنة عند الأشخاص المعرضين لها. الاضطرابات التناسلية وزيادة خطر الإصابة بالسرطان) والمواد المشعة

محطة لتوليد الطاقة البخارية

تتميز محطات توليد الطاقة البخارية باستخدام الماء أو سائل آخر ، والتي تكون على مرحلتين مختلفتين في دورة العمل ، بشكل عام في شكل بخار و سائل. في السنوات الأخيرة ، أصبحت التكنولوجيا فوق الحرجة شائعة أيضًا ، والتي لا تؤدي إلى ما يسمى بتغيير الطور ، والذي كان سمة هذه التركيبات في الماضي.

يمكن تقسيم محطات الطاقة الحرارية هذه إلى عدة أجزاء: خطوط الطاقة ومولدات البخار والتوربينات البخارية والمكثفات. على الرغم من أن تعريف محطة الطاقة الحرارية صارم للغاية ، يمكن ملاحظة أنواع مختلفة من الدورات الحرارية التي تلبي هذه المتطلباتs ، وخاصة أكثرها شيوعًا هي دورة رانكين ودورة هيرن.

قبل دخول الغلاية ، تمر مياه التغذية بمرحلة التسخين والضغط المسبق. في الواقع ، عند دخول الغلاية ، هناك العديد من المجمعات الحرارية ، أي المبادلات الحرارية ، حيث يقوم البخار الموسع بتسخين سائل العمل جزئيًا أو كليًا. هذا يسمح بدخول درجات حرارة أعلى إلى مولد البخار ، وبالتالي زيادة كفاءة المصنع.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول ماهية محطة الطاقة الحرارية وخصائصها.