A กังหันไอน้ำเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบขับเคลื่อน บางครั้งเรียกว่า "เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเทอร์โบ" สามารถอธิบายได้ดีที่สุดโดยการทำความเข้าใจกังหันไอน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแยกกัน กังหันไอน้ำเป็นตัวขับเคลื่อนที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำ น้ำถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงมากเพื่อแปลงเป็นไอน้ำ พลังงานที่สร้างขึ้นจากไอน้ำแรงดันสูงจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลซึ่งหมุนใบพัดในกังหันไอน้ำ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถอธิบายได้ดีที่สุดว่าเป็นเครื่องจักรที่เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า ลวดขดที่ใช้ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมุนอยู่ภายในสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นลวด
เมื่อกังหันไอน้ำเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า จะผลิตกระแสไฟฟ้าและเป็นที่รู้จักในชื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำ ระบบเสริมในตัวช่วยให้ทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำมักใช้ในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์ ถ่านหิน ความร้อนใต้พิภพ นิวเคลียร์ โรงเผาขยะ และโรงไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติ นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในปูนซีเมนต์ น้ำตาล เหล็ก กระดาษ เคมีภัณฑ์ และอุตสาหกรรมอื่นๆ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำมักเป็นเครื่องจักรที่มีความเร็วสูง พลังงานไฟฟ้าส่วนใหญ่ในโลกผลิตโดยโรงไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำ ในสหรัฐอเมริกาเพียงประเทศเดียวประมาณ 85.0% ของไฟฟ้าที่ผลิตโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันไอน้ำ
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำมีหลายขนาด พวกมันแทบจะไม่เกินประมาณ 1,500 เมกะวัตต์ (2 ล้านแรงม้า) ที่ส่วนบนสุด และใช้ในขนาดเล็กเช่นกัน โดยลดลงเหลือประมาณ 500 กิโลวัตต์ (670 แรงม้า) ที่ส่วนล่างสุด
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไอน้ำ
ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำ ความร้อนจะถูกสร้างขึ้นจากแหล่งกำเนิด มีหม้อต้มน้ำที่บรรจุน้ำและใช้ความร้อนแปลงเป็นไอน้ำซึ่งมีอุณหภูมิสูงและแรงดันสูง การผลิตไอน้ำขึ้นอยู่กับอัตราการไหลและพื้นที่ผิวของการถ่ายเทความร้อนและความร้อนของการเผาไหม้ที่ใช้ ไอน้ำจากหม้อไอน้ำนี้ถูกผลักเข้าไปในกังหันผ่านหัวฉีด ซึ่งจะหมุนใบพัดที่ติดตั้งอยู่บนเพลา กังหันไอน้ำประกอบด้วยโครงซึ่งมีใบพัดติดอยู่ด้านใน และโรเตอร์มีใบพัดเคลื่อนที่อยู่บริเวณรอบนอก
กังหันไอน้ำมีสองประเภทพื้นฐาน– กังหันอิมพัลส์และกังหันปฏิกิริยา ซึ่งใบพัดได้รับการออกแบบให้ควบคุมความเร็ว ทิศทาง และแรงดันของไอน้ำขณะไหลผ่านกังหัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าติดอยู่กับกังหันและเมื่อใบพัดกังหันหมุนจะทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานบนหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กและสร้างกระแสไฟฟ้า วิธีการดึงพลังงานไฟฟ้าขึ้นอยู่กับวิธีการใช้ ไอน้ำมักจะควบแน่นเป็นคอนเดนเซอร์ ดังนั้นหม้อไอน้ำ กังหันไอน้ำ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และเครื่องควบแน่นจึงกลายเป็นส่วนประกอบหลักในโรงงานผลิตเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังไอน้ำ กังหันไอน้ำสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องใช้คอนเดนเซอร์เช่นกัน แต่ให้กำลังการผลิตไฟฟ้าที่ต่ำกว่ามากสำหรับกังหันที่มีขนาดเท่ากัน
กังหันแรงกระตุ้น:ในกรณีนี้ โรเตอร์หมุนเนื่องจากแรงสูงหรือการผลักไอน้ำโดยตรงบนใบพัด
กังหันปฏิกิริยา:ในกรณีนี้ โรเตอร์จะหมุนจากแรงปฏิกิริยาแทนที่จะเป็นแรงกระแทกหรือแรงกระตุ้น
แรงปฏิกิริยามาจากการเปลี่ยนแปลงของพลังงานแรงดันไอน้ำเมื่อไอน้ำออกจากใบพัด โดยทั่วไปวิธีการนี้ทำงานที่ประสิทธิภาพสูงกว่ากังหันอิมพัลส์
การทำงานของกังหันไอน้ำขนาดใหญ่อาจซับซ้อนและเข้าใจยากเนื่องจากใช้ชุดใบพัดบนโรเตอร์ ใบพัดแต่ละชุดเรียกว่าเวทีซึ่งทำงานโดยแรงกระตุ้นหรือปฏิกิริยา ส่วนผสมของระยะแรงกระตุ้นและปฏิกิริยาทำให้การทำงานมีความซับซ้อน เนื่องจากชุดใบมีดเหล่านี้ติดตั้งอยู่บนแกนโรเตอร์เดียวกันและหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งหมดพร้อมกัน
กังหันไอน้ำควบคุมความเร็วด้วยการใช้วาล์วอัตโนมัติและตัวควบคุม ดังนั้นจึงสร้างพลังงานที่เหมาะสมที่สุดตามความจำเป็นในเวลาใดเวลาหนึ่ง
กังหันยังแตกต่างกันไปตามกระบวนการทำความเย็นด้วยไอน้ำ กังหันควบแน่นซึ่งมักใช้ในโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า แปลงไอน้ำเป็นน้ำโดยใช้คอนเดนเซอร์ ซึ่งช่วยให้ไอน้ำขยายตัวได้มากขึ้น และอำนวยความสะดวกให้กังหันในการดึงพลังงานสูงสุดออกมา ทำให้กระบวนการผลิตไฟฟ้ามีประสิทธิภาพมากขึ้น กังหันไม่ควบแน่นไม่มีคุณลักษณะนี้ จึงไม่ค่อยได้ใช้งาน ยกเว้นระบบเสริมขนาดเล็กที่ต้องการพลังงานต่ำเท่านั้น
ในกังหันไอน้ำขนาดใหญ่ ในโรงไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิล แรงดันไอน้ำสามารถสูงถึง 20–30MPa (3000–4000 psi หรือประมาณ 200–270 เท่าของความดันบรรยากาศ) แต่โดยทั่วไปจะทำงานที่น้อยกว่า 1,000 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว กังหันไอน้ำของโรงไฟฟ้าทั่วไปหมุนที่ 1800–3600 RPM
ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังไอน้ำ
ประสิทธิภาพของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ประเภทของกังหันไอน้ำ ขนาดของกังหันไอน้ำ ความดันและอุณหภูมิไอน้ำขาเข้า ความดันและอุณหภูมิของไอน้ำไอเสีย และอัตราการไหลของไอน้ำ
กังหันไอน้ำเหมาะสำหรับโรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาดใหญ่ ผลิตขึ้นในกังหันหลายขนาดจนถึง 1.5 GW (2,000,000 hp) ซึ่งใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม โรงไฟฟ้าถ่านหินและการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลหรือพลังงานนิวเคลียร์ที่ใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันไอน้ำมีผลกระทบในทางลบต่อสิ่งแวดล้อม พวกมันปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และมลพิษอื่น ๆ ออกสู่อากาศและน้ำ มีการสตาร์ทช้ากว่ากังหันแก๊ส
ปัจจัยที่ส่งผลต่อเครื่องกำเนิดไอน้ำ
นอกเหนือจากขั้นตอนความปลอดภัยขั้นพื้นฐานที่ต้องปฏิบัติตามในการใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันไอน้ำแล้ว ต่อไปนี้เป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องพิจารณาในการทำงานในลักษณะเดียวกันเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุดและความน่าเชื่อถือที่ยาวนาน:
การบำรุงรักษาแรงดันไฟฟ้าและความถี่ของระบบเป็นประจำ
ปรับแรงดันในการทำงาน อุณหภูมิ และขีดจำกัดความเร็วของส่วนประกอบโรงงานให้เหมาะสม
ตรวจสอบการหล่อลื่นส่วนประกอบ
ตามกระบวนการป้อนเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้
รักษาคุณภาพคอนเดนเซอร์และน้ำหล่อเย็นในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ประเภทของเครื่องปั่นไฟที่ใช้ หม้อแปลงไฟฟ้าและสวิตช์ไฟฟ้าแรงสูง
คำเตือนสำหรับการป้องกันการโอเวอร์โหลด การปิดระบบฉุกเฉิน และการปลดโหลด
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำซึ่งทำงานบนโหลดคงที่มักจะทำให้เกิดการสะสมของไอน้ำบนใบพัดที่อยู่กับที่และเคลื่อนที่ได้ การสะสมเหล่านี้ส่งผลให้ประสิทธิภาพต่ำและผลผลิตต่ำ ประสิทธิภาพการถ่ายโอนพลังงานต่ำเนื่องจากการจำกัดการไหลของไอน้ำในที่สุด นี่เป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นไม่บ่อยนักในเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่โหลดแตกต่างกันไปเนื่องจากมีผลในการล้างใบมีด
บทสรุป
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังไอน้ำมักใช้ในการผลิตไฟฟ้า พลังงานหมุนเวียนน้ำมันก๊าซ,และการผลิตอุตสาหกรรมและผลิตโดยแบรนด์ชั้นนำเช่นวอร์ทิงตัน, ฮิตาชิ,ไฟฟ้าทั่วไป, ซีเมนส์,เอลเลียตและเวสติ้งเฮาส์
มีตลาดขนาดใหญ่และมีความต้องการเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประเภทนี้มากเนื่องจากมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลกในการผลิตไฟฟ้า แต่ก็ต้องคำนึงถึงปัจจัยสำคัญอื่นๆ เช่น ราคา คุณภาพ คุณสมบัติ บริการหลังการขาย การเปลี่ยนชิ้นส่วน เป็นต้น เมื่อซื้อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังไอน้ำ
เรายินดีที่จะช่วยเหลือคุณในกรณีที่มีข้อสงสัยหรือข้อมูลใดๆ โปรดอย่าลังเลที่จะ ติดต่อเรา.
