ประเภทของเครื่องกำเนิดไอน้ำ

การถือกำเนิดของ เครื่องกำเนิดไอน้ำ, หรือ หม้อต้ม, เปลี่ยนแปลงชีวิตประจำวันไปนานก่อนที่นวัตกรรมทางอิเล็กทรอนิกส์จะทำ และน่าจะมีประโยชน์มากกว่า ผลกระทบโดยรวมมากกว่านวัตกรรมล่าสุด เช่น การค้าออนไลน์ โซเชียลมีเดีย และระบบไร้สาย เทคโนโลยี เป็นเรื่องยากที่จะชื่นชมในตอนนี้ว่าจะเป็นผู้เปลี่ยนเกมมากแค่ไหนที่สามารถไปจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้โดยไม่ต้องใช้พลังส่วนบุคคลหรือสัตว์ (เช่น รถม้า)

บนใบหน้าการผลิตไอน้ำโดยตั้งใจดูเหมือนเป็นทางเลือกที่แปลก เมื่อมองดูโลกในแบบที่เด็กเล็กๆ อาจทำได้ ไอน้ำดูเหมือนจะเป็นมากกว่าขยะที่เป็นน้ำที่จำเป็น ผลิตภัณฑ์จากกระบวนการต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างความร้อน ตั้งแต่การปรุงพาสต้ากล่องไปจนถึงการอุ่นทางเดินของ a อาคาร.

วิธีที่ดีที่สุดในการเชื่อมโยงจิตใจของคุณกับคุณค่าของไอน้ำที่ถูกควบคุมอย่างเหมาะสมคือการนึกภาพว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อสิ่งที่มีไอน้ำพุ่งออกมาจากมันอย่างกะทันหัน ปิดฝาหรือป้องกันร่างกายไม่ให้ปล่อยไอน้ำนั้นออกมา เช่น ขันฝาหม้อต้มน้ำเดือดให้แน่นเป็นเวลาหนึ่งวินาทีก่อนหน้านั้น ปล่อยมัน

ไอน้ำคือไอน้ำหรือโดยทั่วไปแล้วเป็นรูปแบบก๊าซของโมเลกุล น้ำประกอบด้วยอะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจน และมีสูตรโมเลกุลของ H

ในปัจจุบัน บทบาทที่แพร่หลายที่สุดของไอน้ำคือการผลิตพลังงานไฟฟ้า แต่ย้อนกลับไปในช่วงปลายทศวรรษ 1600 มีการค้นพบว่าการนำน้ำเสียออกจากเหมืองได้ง่ายขึ้นเมื่อกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ ในกระบวนการนี้ พบว่ากระบวนการกลั่นตัวของน้ำทำให้เกิดสุญญากาศ (แรงดันลบที่สัมพันธ์กับสิ่งที่อยู่นอกพื้นที่ของการควบแน่น) การค้นพบนี้ถูกรวมเข้ากับเครื่องยนต์ไอน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทันสมัยในที่สุด

โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำมีหลายประเภท โดยองค์กรและรายละเอียดเฉพาะอื่นๆ ของโรงไฟฟ้าแต่ละแห่งขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์สูงสุดของพลังงานที่ผลิตไอน้ำ ในแต่ละกรณี ไอน้ำไม่ใช่เป้าหมาย แต่หมายถึงจุดสิ้นสุดของการผลิตพลังงาน

แทนที่จะปล่อยไอน้ำออกไปในที่โล่ง ความดันต่าง ๆ ในท้องถิ่นจะถูกรีดออกอย่างรวดเร็วอันเนื่องมาจาก การจ่ายอากาศแบบไม่จำกัด มันถูกขังอยู่ในพื้นที่บางประเภทและความแข็งแกร่งที่ถูกกักไว้ถูกปลดปล่อยจากมนุษย์ที่จัดหามา อุปกรณ์.

ในโรงไฟฟ้า ไอน้ำเกิดจากการเผาเชื้อเพลิงในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง ซึ่งก็คือหม้อไอน้ำ สิ่งนี้มีให้เห็นในโรงงานที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงเป็นส่วนใหญ่ แม้ว่าในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 สิ่งเหล่านี้จะอยู่ภายใต้ ไฟไหม้หนักสำหรับทั้งผลกระทบโดยตรงที่ก่อให้เกิดมลพิษและการมีส่วนร่วมในสภาพภูมิอากาศของมนุษย์ เปลี่ยน ไอน้ำยังใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์เช่นเดียวกับในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนจากแสงอาทิตย์

แม้ว่าองค์ประกอบและโครงสร้างของหม้อไอน้ำอาจแตกต่างกันไป แต่ส่วนประกอบหลักส่วนใหญ่เหมือนกันและรวมถึงสิ่งต่อไปนี้:

• เรือนไฟ: ห้องนี้เป็นที่ที่เกิดการเผาไหม้ และเป็นที่เก็บหัวเผาและอุปกรณ์ควบคุมต่างๆ
• หัวเตา: สิ่งเหล่านี้จะฉีดส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิง (โดยปกติคือถ่านหิน น้ำมันเชื้อเพลิง หรือก๊าซธรรมชาติ) เข้าสู่ระบบจำหน่ายเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพส่วนผสมสำหรับการเผาไหม้
• กลอง: ซึ่งรวมถึงถังโคลนด้านล่างเพื่อรวบรวมขยะมูลฝอยเป็นส่วนใหญ่ และถังไอน้ำด้านบนเพื่อรวบรวมไอน้ำเพื่อจัดวางในระบบจำหน่าย
• เครื่องประหยัด: อุปกรณ์นี้ปรับประสิทธิภาพการทำงานให้เหมาะสมที่สุดโดยอุ่นน้ำป้อนที่อุณหภูมิที่กำหนดก่อนที่จะเข้าสู่ร่างกายของระบบหม้อไอน้ำ
• ระบบจำหน่ายไอน้ำ: เครือข่ายของวาล์ว ท่อ และจุดเชื่อมต่อนี้ได้รับการปรับแต่งตามระดับแรงดันของไอน้ำที่ส่งผ่านระบบ ไอน้ำออกจากหม้อไอน้ำให้มีแรงดันเพียงพอที่จะจ่ายพลังงานให้กับกระบวนการปลายทาง (เช่น การผลิตไฟฟ้าผ่านกังหัน)
• ระบบน้ำป้อน: องค์ประกอบที่สำคัญของหม้อไอน้ำช่วยให้มั่นใจได้ว่าปริมาณน้ำที่เข้าสู่ระบบจะสมดุลย์ที่ออกจากระบบ ต้องคำนวณเป็นน้ำหนัก ไม่ใช่ปริมาตร เนื่องจากน้ำบางส่วนเป็นไอน้ำและบางส่วนเป็นของเหลว

ไฟร์ทูบ สิ่งเหล่านี้มักใช้ในกระบวนการที่ต้องการกำลังตั้งแต่ 15 ถึง 2,200 แรงม้า (1 แรงม้า = 746 วัตต์หรือ W) หม้อไอน้ำประเภทนี้มีลักษณะเป็นทรงกระบอก โดยมีเปลวไฟอยู่ในโพรงเตาเผาเองและก๊าซจากการเผาไหม้เองก็ถูกเก็บไว้ในท่อหลายชุด เหล่านี้มาในสองรูปแบบพื้นฐาน: หลังแห้งและเปียก

ท่อน้ำ. ในการจัดเรียงนี้ หลอดประกอบด้วยไอน้ำ น้ำ หรือทั้งสองอย่าง ในขณะที่ผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้จะผ่านรอบด้านนอกของท่อ เหล่านี้มักจะมีกลองหลายชุด และเนื่องจากใช้น้ำค่อนข้างน้อย หม้อไอน้ำเหล่านี้จึงมีความสามารถในการนึ่งที่รวดเร็วผิดปกติ

เชิงพาณิชย์ เหล่านี้มักจะมีการผสมผสานระหว่างการออกแบบท่อน้ำ ท่อไฟ และความต้านทานไฟฟ้า นิยมใช้ในอาคารขนาดใหญ่ที่ต้องการอุณหภูมิคงที่เป็นส่วนใหญ่ เช่น โรงเรียน ห้องสมุด สำนักงาน และอาคารราชการ สนามบิน อาคารอพาร์ตเมนต์ วิทยาลัยและห้องปฏิบัติการวิจัยอื่นๆ โรงพยาบาล และอื่นๆ บน.

การควบแน่น หม้อไอน้ำแบบควบแน่นสามารถบรรลุระดับประสิทธิภาพเชิงความร้อนได้ถึง 98 เปอร์เซ็นต์ เทียบกับ 70 ถึง 80 เปอร์เซ็นต์ที่ทำได้โดยใช้การออกแบบหม้อไอน้ำมาตรฐาน ระดับประสิทธิภาพโดยทั่วไปถึงประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์เมื่ออุณหภูมิของน้ำที่ไหลย้อนกลับอยู่ที่ 110 องศาฟาเรนไฮต์หรือต่ำกว่า และเพิ่มขึ้นพร้อมกับอุณหภูมิน้ำที่ไหลกลับลดลงหลังจากนั้น

ท่อน้ำแบบยืดหยุ่น (flextube) โครงสร้างนี้ทนทานเป็นพิเศษต่อ "ความร้อนช็อก" ทำให้เป็นตัวเลือกที่เป็นธรรมชาติสำหรับการใช้ความร้อน หม้อต้มน้ำแบบท่อน้ำที่ยืดหยุ่นมีการจ่ายเชื้อเพลิงที่หลากหลาย และเหมาะสำหรับการใช้งานแรงดันต่ำโดยใช้ไอน้ำหรือน้ำร้อน (ไม่ใช่ "หม้อไอน้ำ" ทุกตัวที่ต้มน้ำจริงๆ!) สิ่งเหล่านี้ยังง่ายต่อการบำรุงรักษา โดยสามารถเข้าถึงชิ้นส่วนที่ใช้งานได้ง่ายจากภายนอก

ไฟฟ้า. หม้อไอน้ำเหล่านี้มีผลกระทบต่ำ: สะอาด เงียบ ติดตั้งง่าย และมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับยูทิลิตี้ เนื่องจากไม่มีสิ่งใดถูกไฟไหม้ (นั่นคือ ไม่ต้องกังวลเรื่องเปลวไฟ) หม้อต้มน้ำไฟฟ้าจึงเป็นเรื่องง่ายอย่างน่าอัศจรรย์ ไม่มีเชื้อเพลิงหรืออุปกรณ์จัดการเชื้อเพลิงผสม ดังนั้นจึงไม่มีไอเสียและไม่จำเป็นต้องใช้ท่อและพอร์ตที่เกี่ยวข้อง นอกจากนี้ยังมีองค์ประกอบความร้อนที่เปลี่ยนได้ง่าย

เครื่องกำเนิดไอน้ำนำความร้อนกลับมาใช้ใหม่ (HRSG) นี่คือ "เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน" ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่นำความร้อนกลับมาใช้ใหม่จากกระแสก๊าซร้อนที่ไหลผ่าน สิ่งเหล่านี้สร้างไอน้ำที่สามารถใช้ในการขับเคลื่อนกระบวนการใดกระบวนการหนึ่งหรือใช้ในการขับเคลื่อนกังหันไอน้ำไปสู่การผลิตกระแสไฟฟ้าโดยใช้แม่เหล็กไฟฟ้า HRSGs สร้างขึ้นบนพื้นฐานขององค์ประกอบหลักสามอย่าง ได้แก่ เครื่องระเหย เครื่องทำความร้อนพิเศษ และเครื่องประหยัด

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ไม่ได้ใช้พลังงานจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงแต่โดยการแยกทางกลไกของส่วนประกอบที่เล็กที่สุด นั่นเป็นวิธีการอธิบายที่อ่อนโยนมาก นิวเคลียร์ซึ่งอะตอม (ในกรณีนี้ ที่เป็นของธาตุยูเรเนียม) ถูกแตกออกเป็นอะตอมที่มีขนาดเล็กกว่า และปล่อยพลังงานออกมาจำนวนมหาศาล

พลังงานที่ปล่อยออกมาจากฟิชชันจะถูกดักจับและนำไปใช้เพื่อให้ความร้อนและต้มน้ำ และไอน้ำที่ได้จะถูกนำมาใช้เพื่อให้พลังงานแก่กังหันเพื่อวัตถุประสงค์ในการผลิตไฟฟ้า