محطة الطاقة الكهروحرارية: أجزاء وخصائص - دوداس - 2025

A محطة الحرارية ، التي تعرف أيضا باسم محطة توليد الكهرباء الحرارية، هو نظام تشكل لتوليد الطاقة الكهربائية عن طريق الإفراج عن الحرارة، عن طريق حرق الوقود الاحفوري.

تتكون الآلية المستخدمة حاليًا لتوليد الطاقة الكهربائية من الوقود الأحفوري بشكل أساسي من ثلاث مراحل: احتراق الوقود ومحرك التوربينات ومحرك المولد الكهربائي.

1) حرق الوقود ==> تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية.

2) تشغيل التوربينات بواسطة مولد كهربائي متصل بالتوربين ==> التحول إلى طاقة كهربائية.

3) قيادة المولد الكهربائي المتصل بالتوربين ==> التحول إلى طاقة كهربائية.

الوقود الأحفوري هو الوقود الذي تشكل منذ ملايين السنين بسبب تدهور النفايات العضوية في العصور البدائية. بعض الأمثلة على الوقود الأحفوري هي البترول (بما في ذلك مشتقاته) والفحم والغاز الطبيعي.

من خلال هذه الطريقة ، تعمل الغالبية العظمى من المحطات الكهروحرارية التقليدية في جميع أنحاء العالم ، على نطاق واسع.

القطع

تتميز محطة الطاقة الحرارية ببنية تحتية وخصائص محددة للغاية ، من أجل تحقيق الغرض من توليد الكهرباء بأكثر الطرق فعالية وبأقل تأثير بيئي ممكن.

أجزاء من مصنع حراري

تتكون المحطة الكهروحرارية من بنية تحتية معقدة تشمل أنظمة تخزين الوقود والغلايات وآليات التبريد والتوربينات والمولدات وأنظمة النقل الكهربائي.

فيما يلي أهم أجزاء محطة توليد الطاقة الحرارية:

1) خزان الوقود الأحفوري

هو خزان وقود مشروط وفق إجراءات السلامة والصحة والبيئة المطابقة لتشريعات كل دولة. يجب ألا يشكل هذا الإيداع خطرًا على عمال المصانع.

2) غلاية

الغلاية هي آلية توليد الحرارة ، عن طريق تحويل الطاقة الكيميائية المنبعثة أثناء احتراق الوقود ، إلى طاقة حرارية.

في هذا الجزء تتم عملية حرق الوقود ، ولهذا يجب تصنيع المرجل بمواد مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة والضغط.

3) مولد البخار

الغلاية مبطنة بأنابيب لتدوير المياه حولها وهذا هو نظام توليد البخار.

يسخن الماء الذي يمر عبر هذا النظام بسبب انتقال الحرارة من الوقود المحترق ، ويتبخر بسرعة. يتم تسخين البخار المتولد بشكل مفرط ويتم إطلاقه تحت ضغط عالٍ.

4) التوربينات

ناتج العملية المذكورة أعلاه ، أي بخار الماء الناتج عن احتراق الوقود ، يدفع نظام التوربينات الذي يحول الطاقة الحركية للبخار إلى حركة دوارة.

يمكن أن يتكون النظام من عدة توربينات ، لكل منها تصميم ووظيفة محددة ، اعتمادًا على مستوى ضغط البخار الذي يتلقاه.

5) مولد كهربائي

يتم توصيل بطارية التوربين بمولد كهربائي ، من خلال عمود مشترك. من خلال مبدأ الحث الكهرومغناطيسي ، تؤدي حركة العمود إلى تحريك دوار المولد.

تؤدي هذه الحركة بدورها إلى إحداث جهد كهربائي في الجزء الثابت للمولد ، وبالتالي تحويل الطاقة الميكانيكية من التوربينات إلى طاقة كهربائية.

6) مكثف

من أجل ضمان كفاءة العملية ، يتم تبريد وتوزيع بخار الماء الذي يحرك التوربينات اعتمادًا على ما إذا كان يمكن إعادة استخدامه أم لا.

يقوم المكثف بتبريد البخار من خلال دائرة الماء البارد ، والتي يمكن أن تأتي من جسم قريب من الماء ، أو يمكن إعادة استخدامها من بعض المراحل الجوهرية لعملية التوليد الكهروحراري.

7) برج التبريد

يتم نقل بخار الماء إلى برج التبريد لتصريف البخار المذكور إلى الخارج ، من خلال شبكة معدنية دقيقة للغاية.

يتم الحصول على ناتجين من هذه العملية: أحدهما هو بخار الماء الذي يذهب مباشرة إلى الغلاف الجوي ، وبالتالي يتم التخلص منه من النظام. المنفذ الآخر هو بخار الماء البارد الذي يعود إلى مولد البخار ليتم استخدامه مرة أخرى في بداية الدورة.

في أي حال ، يجب استبدال فقدان بخار الماء الذي يتم طرده في البيئة عن طريق إدخال المياه العذبة في النظام.

8) محطة فرعية

يجب أن تنتقل الطاقة الكهربائية المولدة إلى النظام المترابط. لهذا ، يتم نقل الطاقة الكهربائية من خرج المولد إلى محطة فرعية.

هناك ، يتم رفع مستويات الجهد (الجهد) لتقليل فقد الطاقة بسبب دوران التيارات العالية في الموصلات ، ويرجع ذلك أساسًا إلى ارتفاع درجة حرارتها.

من المحطة الفرعية ، يتم نقل الطاقة إلى خطوط النقل ، حيث يتم دمجها في النظام الكهربائي للاستهلاك.

9) مدخنة

تقوم المدخنة بطرد الغازات والنفايات الأخرى من احتراق الوقود إلى الخارج. ومع ذلك ، قبل القيام بذلك ، يتم تنقية الأبخرة الناتجة عن هذه العملية.

مميزات

فيما يلي أبرز خصائص محطات توليد الطاقة الحرارية:

- إنها آلية التوليد الأكثر اقتصادا الموجودة ، نظرا لبساطة تجميع البنية التحتية مقارنة بأنواع محطات توليد الكهرباء الأخرى.

- تعتبر من الطاقات غير النظيفة نظرا لانبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون والعوامل الملوثة الأخرى في الغلاف الجوي.

تؤثر هذه العوامل بشكل مباشر على انبعاث المطر الحمضي وتزيد من تأثير الاحتباس الحراري الذي يشكو منه الغلاف الجوي للأرض.

- يمكن أن يكون لانبعاثات البخار والبقايا الحرارية تأثير مباشر على المناخ المحلي للمنطقة التي توجد فيها.

- يمكن أن يؤثر تصريف الماء الساخن بعد التكثيف سلبًا على حالة المسطحات المائية المحيطة بالمحطة الحرارية.

كيف يعملون؟

تبدأ دورة التوليد الكهروحراري في الغلاية ، حيث يتم حرق الوقود وتنشيط مولد البخار.

بعد ذلك ، يقوم البخار المُسخن والمضغوط بتشغيل التوربينات ، التي ترتبط بواسطة عمود بمولد كهربائي.

يتم نقل الطاقة الكهربائية من خلال محطة فرعية إلى ساحة نقل متصلة ببعض خطوط النقل ، مما يسمح لها بتلبية متطلبات الطاقة في المدينة المجاورة.

المراجع

1. مصنع الطاقة الحرارية (سادس). هافانا كوبا. تم الاسترجاع من: ecured.cu
2. محطات حرارية أو حرارية تقليدية (سادس). تم الاسترجاع من: energiza.org
3. كيف تعمل محطة الطاقة الحرارية (2016). تم الاسترجاع من: Sostenibilidadedp.es
4. تشغيل محطة كهروحرارية (سادس). شركة الطاقة الإقليمية في قرطبة. قرطبة الأرجنتين. تم الاسترجاع من: epec.com.ar
5. مولينا ، أ. (2010). ما هو المصنع الحراري؟ تم الاسترجاع من: nuevamujer.com
6. ويكيبيديا ، الموسوعة الحرة (2018). محطة توليد الطاقة الحرارية. تم الاسترجاع من: es.wikipedia.org