Như chúng ta đã biết, hiện nay điện năng được tạo ra từ các nhà máy nhiệt điện là một phần quan trọng, đóng góp rất lớn cho sản lượng điện phục vụ nhu cầu trong nước cũng như xuất khẩu. Vậy Nhiệt điện là gì? Cơ chế hoạt động của nhà máy nhiệt điện như thế nào? Cùng THP Valve tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé!
Nhiệt điện là gì?
Nhiệt điện được hiểu đơn giản là nguồn điện được chuyển đổi từ chính nguồn năng lượng nhiệt thông qua 2 cơ chế liên quan và hiệu ứng Seebeck và hiệu ứng Peltier. Ưu điểm của nhiệt điện là để làm mát dựa trên sự chuyển đổi điện năng thành nhiệt độ và phát điện dựa trên sự chuyển đổi nhiệt thành điện.
Nhiệt điện có vai trò vô cùng quan trọng đối với các hoạt động sinh hoạt, sản xuất và kinh doanh của con người với vai trò cấp điện. Một ví dụ điển hình về nhiệt điện thường gặp trong đời sống hàng ngày là bếp nấu sinh khối, lò nướng hay bếp cắm trại…
Nhà máy nhiệt điện là gì?
Tiếng Anh là Thermal Energy Power plant Là nhà máy sử dụng các nguyên liệu hóa thạch như than đá, khí đốt hoặc nhiên liệu sinh học, năng lượng hạt nhân, năng lượng mặt trời… để cung cấp nhiệt năng cho nước tạo ra hơi nước làm quay tuabin và tạo ra dòng điện. Phần hơi nước sau khi đi qua tuabin sẽ được ngưng tụ và thu hồi để tái sử dụng cho các chu trình tiếp theo.
Ưu điểm của nhà máy nhiệt điện là thời gian xây dựng ngắn, sử dụng nguyên liệu rẻ tiền, chủ yếu là than đá. Quan trọng là có thể xây dựng tại những vị trí gần các khu công nghiệp. Tuy nhiên, cũng tồn tại không ít nhược điểm là giá thành cao, thời gian khởi động chậm, hiệu suất thấp và nhất là ảnh hưởng lớn đến tình trạng ô nhiễm môi trường.
Tại Việt Nam, nhà máy nhiệt điện đầu tiên được xây dựng tại Hà Nội bởi chính quyền Pháp. Sau đó, vào những năm 80 – 90 của thế kỷ 20 đã có nhiều nhà máy với công suất lớn được xây dựng. Có thể kể đến một số nhà máy lớn như: nhiệt điện Vũng Áng, nhiệt điện Duyên Hải, nhiệt điện Long Phú, nhiệt điện Vĩnh Tân…
Cấu tạo của nhà máy nhiệt điện
- Nồi hơi: Nhiệm vụ chuyển đổi nước thành hơi nước thông qua quá trình đốt cháy nhiên liệu. Đồng thời trong giai đoạn này năng lượng hóa học cũng sẽ được chuyển đổi thành nhiệt năng.
- Cuộn dây: Chức năng lưu thông và chuyển hóa nước thành hơi nước
- Tuabin hơi: Thu thập hơi nước, thường có nhiều thân, áp suất đa dạng để tận dụng tối đa hơi nước.
- Máy phát điện: Thu năng lượng cơ học được tạo ra qua trục của tuabin và chuyển thành năng lượng điện nhờ cảm ứng điện từ.
Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện
Về cơ bản, nhà máy nhiệt điện hoạt động dựa trên nguyên lý biến đổi nhiệt năng sang cơ năng thông qua việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch. Sau đó từ cơ năng chuyển hóa thành điện năng thông qua việc nước bay hơi làm quay tuabin gắn với máy phát điện.
Dưới đây chúng tôi sẽ giới thiệu về nhà máy nhiệt điện đốt than – nguyên liệu được sử dụng phổ biến hiện nay:
Sơ đồ cấu tạo:
Cấu tạo chi tiết gồm:
- Lò hơi đốt than phun:Gồm đường ống hồi, buồng lửa, quạt, ống thải, bộ sấy, dàn ống nước lên xuống, bộ quá nhiệt… Với 2 nhiệm vụ, đầu tiên đốt nhiên liệu thành sản phẩm đốt cháy có nhiệt độ cao. Thứ hai là đưa nước cấp vào lò, tiếp nhận nhiệt từ sản phẩm cháy và chuyển hóa thành nước nóng, nước sôi, hơi bão hòa… Công suất hoạt động của lò hơi thường là lớn có công suất 50MW – 1000 MW, hiệu suất cao. Ngoài ra, trong hệ thống lò hơi còn có các loại van công nghiệp như van tái đầu vào tái tạo nhiệt, van tay đường xả nước…, dàn ống làm mát xỉ đáy, hệ thống ống khói, gió; hệ thống bypass, hệ thống cấp than, đá vôi…
- Phần tuabin gồm phin lọc dầu, phớt chắn dầu…
- Phần cơ nghiền liệu: bao gồm máy nghiền than, máy phá đống, băng tải than…
- Phần điện: gồm hệ thống lọc bụi, máy phát, kích từ, hệ thống UPS, DC, vòng bi động cơ…
- Phần C&I: gồm hệ thống lò hơi, hệ thống quan trắc môi trường, phân tích chất lượng nước, BOD và đồng hồ áp suất…
Nguyên lý hoạt động cơ bản:
Nguyên liệu đầu vào than đá được nghiền thành bột mịn bằng máy nghiền bột và được thổi vào lò hơi để đốt cháy. Bên trong lò hơi, phần nhiệt được tạo ra sẽ chuyển hóa nước thành hơi nước. Dưới điều kiện áp suất cao, hơi nước sẽ làm quay cánh tuabin được nối với máy phát điện. Kết quả máy phát điện sẽ tạo ra điện năng. Phần hơi nước ngưng tụ sau đó sẽ được làm nguội và tuần hoàn trở lại lò hơi đốt than để chuyển hóa thành hơi nước, cung cấp năng lượng cho tuabin.
Nhìn chung, có thể thấy nhà máy nhiệt điện đốt than có cơ chế vận hành tuần hoàn khép kín và tái sử dụng nước liên tục.
Yêu cầu kỹ thuật của nhà máy nhiệt điện
Theo quy định chung, hầu hết các nhà máy nhiệt điện và các thiết bị, sơ đồ công nghệ bên trong phải thỏa mãn các yêu cầu dưới đây:
- Đảm bảo nguồn cung cấp điện phục vụ nhu cầu sinh hoạt của con người liên tục, không bị gián đoạn.
- Đảm bảo các chỉ tiêu của nguồn điện về tần số, điện áp phải đúng với tiêu chuẩn đã được quy định trước.
- Phải đáp ứng đủ các tiêu chí an toàn về con người và không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh. Trường hợp nhà máy nhiệt điện thải ra các chất độc hại, khí độc hại như SO2, NO2… cần có giải pháp áp dụng các công nghệ xử lý phù hợp, triệt để
- Phần nước thải được xả ra từ các nhà máy nhiệt điện phải có hệ thống xử lý nghiêm ngặt, đúng quy định. Đảm bảo nước thải trước khi thải ra môi trường đạt tiêu chuẩn.
- Phải áp dụng sơ đồ công nghệ khép kín không có chất phát thải đối với quá trình xử lý nước bổ sung và tro xỉ.
- Hợp lý hóa trong khâu thiết kế nhà máy, tối ưu các khâu xây dựng, lắp đặt để giảm thiểu chi phí vận hành, tiêu hao nhiên liệu…
- Hiệu quả kinh tế nhiệt điện phải đảm bảo ở mức cao nhất, các chỉ tiêu năng lượng của nó không được thấp hơn chỉ tiêu của các nhà máy trên thế giới.
Bài viết trên đây đã giải đáp câu hỏi nhiệt điện là gì? Cơ chế hoạt động của nhà máy nhiệt điện được Tuấn Hưng Phát tổng hợp. Đơn vị chúng tôi chuyên cung cấp các dòng van công nghiệp, thiết bị vật tư đường ống phục vụ nhà máy nhiệt điện. Các sản phẩm được đơn vị lưu kho sẵn hàng như: van bướm điều khiển điện, van bướm khí nén, van bi mặt bích điều khiển điện Haitima,…Liên hệ ngay để nhận giá ưu đãi trong tháng này.
Chủ đề cùng chuyên mục: Dòng điện trong các môi trường | Điện dân dụng là gì?
