در دنیا 5 منبع انرژی ، که تقریباً تمام برق دنیا را مهیا می کنند ، وجود دارد . آن ها ذغال سنگ ، نفت خام ، گاز طبیعی ، نیروی آب و انرژی هسته ای هستند . تجهیزات هسته ای ، ذغالی و نفتی از چرخه ی بخار برای برگرداندن گرما به انرژی الکتریکی – بر طبق ادامه متن – استفاده می کنند .

نیروگاه بخاری از آب بسیار خالص در یک چرخه یا سیکل بسته استفاده می کند . ابتدا آب در بویلرها برای تولید بخار در فشار و دمای بالا گرما داده می شود که عموماً دما و فشار آن در یک نیروگاه مدرن به 150 اتمسفرو 550 درجه ی سانتیگراد می رسد . این بخار تحت فشار زیاد توربین ها را ( که آن ها هم ژنراتورهای الکتریکی را می گردانند ، و این ژنراتورها با توربین ها به طور مستقیم کوپل هستند ) می گردانند یا اصطلاحاً درایو می کنند . ماکزیمم انرژی از طریق بخار به توربین ها داده خواهد شد فقط اگر بعداً همان بخار اجازه یابد در یک فشار کم ( به طور ایده آل فشار خلاء ) از توربین ها خارج شود . این مطلب می تواند توسط میعان بخار خروجی به آب بدست آید .
سپس آب دوباره بداخل بویلرها پمپ می شود و سیکل دوباره شروع می گردد . در مرحله ی تقطیر مقدار زیادی از گرما مجبور است از سیستم استخراج شود . این گرما در کندانسور که یک شکل از تبادل کننده گرمایی است ، برداشته می شود . مقدار بیشتری از گرمای آب ناخالص وارد یک طرف کندانسور می شود و آن را از طرف دیگر ترک می کند به صورت آب گرم ، داشتن گرمای به اندازه کافی استخراج شده از بخار داغ برای تقطیر آن به آب . در هیچ نقطه ای نباید دو سیستم آبی مخلوط شوند . در یک سایت ساحلی آب ناخالص داغ شده به سادگی به دریا برگشت داده می شود در یک نقطه با فاصله ی کوتاه . یک نیروگاه GW 2 به حدود 60 تن آب دریا در هر ثانیه احتیاج دارد . این برای دریا مشکل نیست ، اما در زمین تعداد کمی از سایت ها می توانند این قدر آب را در یک سال ذخیره کنند . چاره ی دیگر بازیافت آب است . برج های خنک کن برای خنک کردن آب ناخالص استفاده می شوند به طوری که آن می تواند به کندانسورها برگردانده شود ، بنابراین همان آب به طور متناوب به چرخش در می آید . یک برج خنک کن از روی ساختار سیمانی اش که مانند یک دودکش خیلی پهن است شناخته شده است و به صورت مشابه نیز عمل می کند . حجم زیادی از هوا داخل اطراف پایه ( در پایین و داخل و مرکز لوله ی برج ) آن کشیده می شود و ازمیانه ی بالایی سر باز آن خارج می شود . آب گرم و ناخالص به داخل مرکز داخلی برج از تعدادی آب پاش نرم ( آب پاش با سوراخ های ریز ) پاشیده می شود و هنگامی که آن فرو می ریزد با بالا رفتن هوا ( توسط هوای بالا رونده ) خنک می شود . سرانجام آب پس از خنک شدن در یک حوضچه در زیر برج جمع می شود . برج خنک کن واقعاً یک تبدل دهنده گرمایی دوم ، که گرمای آب ناخالص را به هوای اتمسفر می فرستد ، است ، اما نه مانند تبادل دهنده ی گرمایی اول ، در این جا دو سیال اجازه می یابند با هم تماس داشته باشند و در نتیجه مقداری از آب توسط تبخیر کم می شود .
برج های خنک کن هرگز قادر به کاهش دمای آب ناخالص تا پایین تر از دمای حدی هوا نیستند به طوری که کارآیی کندانسور و از آن جا کارآیی تمام نیروگاه در مقایسه با یک سایت ساحلی کاهش می یابد . همچنین ساختمان برج های خنک کن قیمت کلی ساختمان و بنای نیروگاه را افزایش می دهد .
احتیاج برای خنک کردن آب یک فاکتور مهم در انتخاب سایت نیروگاهی زغالی ، نفتی و هسته ای است . یک سایت که مناسب است برای یک نیروگاه که از یک نوع سوخت استفاده می کند به ناچار مناسب نیست برای یک نیروگاه که از نوع دیگری سوخت استفاده می کند .
نیروگاه های ذغال – سوختی ( Coal-Fired Power Stations )

پیش از این نیروگاه های سوخت ذغال سنگ نزدیک باری که آن ها تأمین می کردند ساخته می شدند . یک نیروگاه خروجی GW 2 ، درحدود 5 میلیون تن ذغال در سال مصرف می کند . در انگلیس که بیشتر ذغال نیروگاه توسط ریل حمل می شود ، این نشان می دهد ، یک مقدار متوسط در حدود 13 تن در روز را که هر کدام 1000 تن را حمل می کنند . این یعنی این که نیروگاه های ذغال – سوختی به یک ریل متصل نیاز دارند مگر این که نیروگاه درست در دهانه ی معدن ( بسیار نزدیک به معدن ) ساخته شود.
نیروگاه های نفت – سوختی ( Oil-Fired Power Stations )

سوخت نفتی نیروگاه می تواند مشتق شود به نفت خام که نفتی است هنگامی که از چاه بیرون می آید ، و نفت باقیمانده که باقی می ماند هنگامی که بخش های قابل دسترس استخراج شوند در تصفیه نفت . قیمت انتقال نفت توسط خطوط لوله کمتر از انتقال ذغال سنگ با ریل است ، اما حتی همان نیروگاه های سوخت نفت خام هم اغلب در نزدیکی اسکله ها و لنگرگاه های با آب عمیق که برای تانکرهای اندازه متوسط ( تانکرهای حمل و نقل سوخت ) مناسب است ، واقع می شوند . نفت باقیمانده نیرگاه های سوختی احتیاج دارد در نزدیکی تصفیه خانه که آن ها را تأمین می کند واقع شوند . این به دلیل است که نفت باقیمانده بسیار چسبناک است و می تواند فقط منتقل شود در میان خطوط لوله به طور اقتصادی اگر آن گرم نگه داشته شود .
نیروگاه های هسته ای ( Nuclear Power Stations )

در مقابله با ذغال سنگ و نفت ، ارزش انتقال سوخت هسته ای ناچیز است به دلیل مقدار استعمال خیلی کم . یک نیروگاهGW 1 در حدود 41/2 تن اورانیوم در هر هفته نیاز دارد . این مقایسه می شود به طور بسیار مطلوب با 50000 تن سوخت که در یک هفته در نیروگاه ذغال – سوختی سوزانده می شد . نیروگاه های هسته ای در حال حاضر تقریباً آب خنک بیشتری درمقایسه با نیروگاه های ذغال سوختی و نفت – سوختی استفاده می کنند ، به علت کارایی و بازده پایین آن ها . همه ی نیروگاه های هسته ای در انگلیس ، با یک چشم داشت ، در ساحل واقع می شوند و از آب خنک دریا استفاده می کنند .
نیروگاه های برق – آبی ( Hydroelectric Power Stations )

نیروگاه های برق – آبی باید جایی واقع شوند که دهانه آب دردسترس هست ، و نظر به این که این اغلب در مناطق کوهستانی است ، آن ها ممکن است به خطوط انتقال طولانی برای حمل توان به نزدیک ترین مرکز یا پیوستن به شبکه نیاز داشته باشند . همه ی طرح های برق – آب به دو فاکتور اساسی وابسته هستند : یکی جریان آب و یکی اختلاف در سطح یا دهانه . نیاز دهانه ممکن است فراهم شود بین یک دریاچه و یک دره باریک ، یا توسط ساختن یک سد کوچک در یک رودخانه که جریان را منحرف می کند به سمت نیروگاه ، یا توسط ساختن یک سد مرتفع در مقابل یک دره برای ساخت یک دریاچه ی مجازی.

نوشته شده در سه شنبه 89/1/24ساعت 7:44 عصر توسط سارا نظر تو چیه؟ ( ) |