نیروگاه چگونه کار می کند؟ 

بیش تر الکتریسیته در نیروگاه هایی تولید می شود که زغال سنگ یا گاز طبیعی را می سوزانند. در اغلب نیروگاه ها از نفت کمتر به عنوان سوخت بهره می برند، زیرا نفت از زغال سنگ و گاز گران تر است.

در بیش تر نیروگاه ها، انرژی شیمیایی سوخت به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

نیروگاه های با سوخت زغال سنگ را به طور معمول در کنار رود یا در کنار ساحل می سازند، زیرا در این جاها مقدار فراوانی آب وجود دارد که برای تولید بخار و هم چنین سردکردن بخاری که از توربین بیرون می آید، به کار می رود.

از زغال سنگ تا الکتریسیته

  • زغال سنگ را به تکه های کوچکی می شکنند و سپس می سوزانند. گرمای تولید شده آب را می جوشاند و بخار می کند.
  • بخار آب که با سرعت بسیار حرکت می کند، مقدار بسیاری انرژی جنبشی دارد. این بخار آب به پره های زاویه دار توربین فشار وارد می کند و آن را به حرکت درمی آورد. این توربین شبیه پروانه ی کشتی است.
  • توربین می چرخد و دستگاهی به نام ژنراتور را به حرکت در می آورد. هنگامی که سیم پیچ های درون ژنراتور به دور آهن رباهای بزرگ می چرخند، انرژی الکتریکی تولید می شود.
  • بخار آب پس از گذشتن از لا به لای پره های توربین به درون لوله هایی راه می یابد و به کمک آب سرد، خنک می شود. سپس به آب تبدیل می شود و آن را به درون مخزن آب برمی گردانند تا بار دیگر در دیگ بخار گرم شود. آبی را که برای سرد کردن بخار به کار رفته بود، در برج های خنک کننده بزرگی در کنار نیروگاه، خنک می کنند.

خاکستری که از سوختن زغال سنگ تولید می شود، در پایین دیگ بخار انباشته می شود. گاهی این خاکستر برای ساختن جاده یا سیمان به کار می رود.

بهره گیری از گاز

شیوه ی کار نیروگاه های با سوخت گاز تا اندازه ای با شیوه ی کار نیروگاه های با سوخت زغال سنگ، متفاوت است. مخلوطی از هوا و گاز طبیعی را به کمک هوای فشرده به درون کوره می دمند. مخلوط گازها در کوره می سوزد و گازهای داغ و پر انرژی تولید می کند. این گازها توربین های بسیار بزرگی را که پره های بسیاری دارند، می چرخانند. این توربین ها ژنراتورها را می چرخانند تا الکتریسیته تولید شود. توربین های گاز معمولی چند صد تُن وزن دارند و می توانند حدود 80 مگا وات الکتریسیته تولید کنند. این توربین ها برای تولید این مقدار الکتریسیته در هر ثانیه 25 متر مکعب گاز را می سوزانند و دما را به 1000 درجه سلسیوس می رسانند.

گزارش یک بررسی

افزایش بازدهی نیروگاه گازی

از گازی که از توربین های گازی می گذرد، می توان دوباره بهره برداری کرد تا بخار تولید کند و این بخار آب توربین ها و ژنراتورهای دیگری را بچرخاند و در نتیجه از سوخت مصرف شده الکتریسیته ی بیشتری تولید کرد. این فناوری را چرخه ی ترکیبی می نامند و در نیروگاه ها در حال گسترش است. یک شرکت نیروگاهی در ایرشینگ آلمان، بزرگ ترین نیروگاه چرخه ی ترکیبی جهان را ساخته است. در مرکز این نیروگاه یک توربین گازی بسیار بزرگ است که به تنهایی می تواند 340 مگا وات الکتریسیته تولید کند. نسبت انرژی تولید شده به انرژی مصرف شده (که به آن بازده می گویند) 39% است. با بهره گیری از چرخه ی ترکیبی، بازدهی افزایش می یابد و به 60% می رسد، مقدار الکتریسیته ی تولید شده به 540 مگاوات می رسد. در نتیجه در برابر هر مگاوات الکتریسیته، کربن دی اکسید کمتری تولید می شود.

منابع


انرژی سوخت فسیلی/ نویسنده: ریچارد و لوییس ؛ مترجم: سلیمان فرهادیان؛ انتشارات کانون پرورش فکری کودکان و نوجوانان، تهران