A damp turbindrevet generator, noen ganger kjent som "turbogeneratorer", kan best forklares ved å forstå en dampturbin og en generator hver for seg. En dampturbin er en dampdrevet driver. Vann varmes opp til ekstremt høy temperatur for å omdanne det til damp. Energien som skapes av høytrykksdamp omdannes til mekanisk energi som roterer bladene i dampturbinen. Og en generator beskrives best som en maskin der mekanisk energi omdannes til elektrisk energi. De kveilede ledningene som brukes i en generator spinner inne i et magnetfelt som får en elektrisk strøm til å flyte gjennom ledningen.
Når en dampturbin er koblet til en generator, produserer den elektrisitet og er kjent som en dampturbindrevet generator. De innebygde hjelpesystemene gjør at de fungerer trygt og med større effektivitet.
Dampturbindrevne generatorer brukes ofte i solvarme-elektriske kraftverk, kull, geotermisk, kjernekraft, avfallsforbrenningsanlegg og naturgasskraftverk. De brukes også mye i sement, sukker, stål, papir, kjemikalier og andre industrier.
Dampturbindrevne generatorer er generelt høyhastighetsmaskiner. Mesteparten av den elektriske kraften i verden produseres av dampturbindrevne kraftverk. Bare i USA produseres rundt 85,0 % av elektrisiteten ved hjelp av dampturbingeneratorer.
Dampturbindrevne generatorer kan variere bredt i størrelse. De overstiger sjelden rundt 1500 megawatt (2 millioner hestekrefter) i den øvre enden og brukes også i liten skala, ned til rundt 500 kW (670 hestekrefter) i den lave enden.
Arbeidsprinsippet til en dampdrevet generator
I en dampturbindrevet generator genereres varme fra en kilde. Det er en kjele som inneholder vann og varmen brukes til å omdanne den til damp som har høy temperatur og høyt trykk. Dampproduksjon avhenger av strømningshastigheten og overflatearealet til varmeoverføringen og forbrenningsvarmen som brukes. Denne dampen fra kjelen presses inn i turbinen gjennom dyser, som spinner bladene montert på en aksel. Dampturbinen består av et foringsrør som stasjonære blader er festet til inne og en rotor har bevegelige blader i periferien.
Det er to grunnleggende typer dampturbiner– impulsturbiner og reaksjonsturbiner; hvis blader er designet for å kontrollere hastigheten, retningen og trykket til dampen når den passerer gjennom turbinen. Generatoren er festet til turbinen og når turbinbladene roterer, får det generatoren til å arbeide etter prinsippet om magnetisk induksjon og skape elektrisitet. Metoden for å hente elektrisk energi avhenger av hvordan den skal brukes. Dampen kondenseres vanligvis til en kondensator. Derfor utgjør en kjele, dampturbin, generator og kondens hovedkomponentene i et dampdrevet generatoranlegg. Dampturbiner kan også lages for å fungere uten kondensator, men gir en betydelig lavere kraftkapasitet for samme størrelse turbin.
Impulsturbiner:Her roterer rotoren på grunn av høy kraft eller direkte trykk av damp på bladene.
Reaksjonsturbiner:Her spinner rotoren fra en reaksjonskraft i stedet for en støt eller impulskraft.
Den reaktive kraften kommer fra endringen i damptrykkenergien når dampen forlater bladene. Denne metoden opererer generelt med høyere effektivitet enn impulsturbiner.
Arbeidet med en større dampturbin kan være komplisert og vanskelig å forstå siden den bruker et sett blader på rotoren. Hvert sett med blader kalles et stadium som fungerer ved enten impuls eller reaksjon. En blanding av impuls- og reaksjonstrinn kompliserer arbeidet siden disse settene med blader alle er montert på samme rotoraksel og alle dreier generatoren samtidig.
Dampturbiner regulerer hastigheten ved hjelp av automatiserte ventiler og en kontrollregulator, slik at de genererer optimal kraft etter behov til enhver tid.
Turbiner varierer også i kjøleprosessen av damp. Kondenserende turbiner, vanligvis brukt i store kraftverk for å generere elektrisitet, konverterer dampen til vann ved hjelp av kondensatorer som lar dampen utvide seg mer og gjør det lettere for turbinen å trekke ut maksimal energi fra den. Dette gjør elektrisitetsproduksjonsprosessen mye mer effektiv. Ikke-kondenserende turbiner har ikke denne funksjonen og brukes derfor sjelden bortsett fra små hjelpesystemer der det kun er behov for lav effekt.
I store dampturbiner, i kraftverk med fossilt brensel, kan damptrykket være så høyt som 20–30 MPa (3000–4000 psi eller omtrent 200–270 ganger atmosfærisk trykk), men er generelt i drift ved mindre enn 1000 psi. En typisk kraftverks dampturbin roterer med 1800–3600 RPM
Effektiviteten til en dampdrevet generator
Effektiviteten til en dampdrevet generator avhenger av mange faktorer som typen dampturbin, dens størrelse, innløpsdamptrykk og temperatur, eksosdamptrykk og temperatur, og dampstrømningshastigheten.
Dampturbiner er egnet for store termiske kraftverk. De er laget i en rekke størrelser opp til 1,5 GW (2,000,000 hk) turbiner som brukes til å generere elektrisitet. Imidlertid har kullkraftverk og brenning av fossilt brensel eller kjernekraft, som brukes til å generere elektrisitet fra en dampturbingenerator, en negativ innvirkning på miljøet. De slipper ut karbondioksid og andre forurensninger til luft og vann. De har tregere oppstart enn gassturbiner.
Faktorer som påvirker en dampdrevet generator
Bortsett fra de grunnleggende sikkerhetsprosedyrene som skal følges for å drive en dampturbindrevet generator, er følgende nøkkelfaktorer man må vurdere i driften av samme for å sikre optimal effektivitet og langvarig pålitelighet:
Regelmessig vedlikehold av systemspenning og frekvens
Optimaliser driftstrykk, temperatur og hastighetsgrenser for anleggskomponentene
Sørg for smøring av komponenter
Etter matingsprosessen av drivstoff til forbrenningskammeret
Opprettholde kondensatorkvaliteten og kjølevæske i generatoren,
Type generator som brukes. Transformatorer og høyspenningssvitsjing
Advarsel for overbelastningsbeskyttelse, nødavstengning og belastningsreduksjon
Dampdrevne generatorer som arbeider med konstant belastning fører ofte til avsetning fra dampen på de faste og bevegelige bladene. Disse avleiringene resulterer i lav effektivitet og lav ytelse. Lav effektivitet av energioverføring på grunn av dette begrenser til slutt dampstrømmen. Dette er en sjelden forekomst i generatorer hvor belastningen varierer siden det er en bladvaskeeffekt.
Konklusjon
Dampdrevne generatorer brukes ofte i kraftproduksjon, fornybar energi,olje gass,ogproduksjonbransjer og er produsert av toppmerker som f.eksWorthington, Hitachi,General Electric, Siemens,Elliot, og Westinghouse
Det er et stort marked og stor etterspørsel etter denne typen generatorer siden de er mest brukt til å produsere elektrisitet i verden. Men man må vurdere andre viktige faktorer som pris, kvalitet, funksjoner, ettersalgstjenester, utskifting av deler osv. mens man kjøper en dampdrevet generator.
Vi hjelper deg gjerne ved spørsmål eller informasjon. Vær så snill kontakt oss.
