Grundlagen von Kohlekraftwerken: Die Dampfturbine

Als ich ein Kind war, hatte ich keine Videospiele oder Kabelfernsehen, um meine Zeit zu verbringen. Damals waren die Eltern eher sparsam, und die wenigen Spiele, die er hatte, waren billig zu kaufen und einfach zu bedienen, wie die Plastikwindmühle, mit der er stundenlang spielte. Alles, was ich tun musste, um es zu drehen, war einen tiefen Atemzug zu nehmen, meine Lippen zu spülen, meine Wangen mit Atem zu füllen und dann hart gegen die Blätter der Windmühle zu blasen. Sein Spin war faszinierend anzusehen. Wenig wusste er, dass er als Erwachsener mit einer viel größeren und komplexeren Version in Form einer Dampfturbine eines Kraftwerks arbeiten würde.

Sie sehen, wenn Sie in Ihren prall gefüllten Wangen zu Atem kommen und dann Ihre Wangenmuskeln drücken, schaffen Sie tatsächlich eine unter Druck stehende Umgebung. Dieser Luftdruckaufbau überträgt Energie von den Muskeln des Mundes auf den im Mund eingeschlossenen Atem. Wenn Sie also Ihre Lippen öffnen, um den Atem durch gespitzte Lippen freizugeben, wird die unter Druck stehende Energie in kinetische Energie umgewandelt. auch als Energie bekannt. der Bewegung. Die Atemmoleküle fließen mit hoher Geschwindigkeit von Ihren Lippen zu den Schaufeln der Spielzeugwindmühle. Wenn sie mit den Schaufeln in Kontakt kommen, wird ihre Energie auf sie übertragen, wodurch sich die Schaufeln bewegen. Ein ähnlicher Vorgang findet im Kohlekraftwerk statt, wo der Dampf eines Kessels den Druckatem ersetzt und eine Dampfturbine den Platz der Spielzeugwindmühle einnimmt.

Wenn Sie sich an meinen vorherigen Artikel erinnern, wird die beim Verbrennen von Kohle freigesetzte Wärmeenergie auf das Wasser im Kessel übertragen und in Dampf umgewandelt. Dieser Dampf tritt unter hohem Druck aus dem Kessel aus und wandert durch das Rohr zur Dampfturbine, wie in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung 1: Eine grundlegende Dampfturbine und ein Generator in einem Kohlekraftwerk

Im einfachsten Fall ähnelt das Innere einer Dampfturbine unserer Spielzeugwindmühle, natürlich in viel größerem Maßstab, und wird zu Recht als “Rad” bezeichnet. Siehe Abbildung 2.

Abbildung 2 – Ein sehr einfaches Dampfturbinenrad

Das Rad ist auf einer Achse montiert und hat zahlreiche Klingen. Es verwendet den unter Druck stehenden Dampf, der aus dem Kessel kommt. Dieser Dampf ist schließlich durch eine Düse in der Turbine geleitet worden, die auf die Schaufeln des Rades gerichtet ist. Dies ist der Punkt, an dem die Wärmeenergie von Dampf in kinetische Energie umgewandelt wird. Der Dampf tritt mit hoher Geschwindigkeit aus der Düse aus, kommt mit den Schaufeln in Kontakt und überträgt Energie auf diese, wodurch sich die Turbinenwelle dreht. Die Turbinenwelle ist mit einem Generator verbunden, so dass sich auch der Generator dreht. Schließlich wandelt der rotierende Generator die mechanische Energie der Turbine in elektrische Energie um.

In der Realität haben die meisten Dampfturbinen für Kohlekraftwerke mehr als ein Rad und es gibt viele Düsen. Die Schaufeln sind auch zahlreicher und komplexer in der Form, um die Energieübertragung vom Dampf auf die Räder zu maximieren. Mich Grundlagen des Kohlekraftwerks Das Seminar geht viel detaillierter auf diesen und andere Aspekte von Dampfturbinen ein, aber was ich oben mit Ihnen geteilt habe, gibt Ihnen ein grundlegendes Verständnis dafür, wie sie funktionieren.

Zusammenfassend ist es die Aufgabe der Dampfturbine, die Wärmeenergie des Dampfes in mechanische Energie umzuwandeln, die den elektrischen Generator drehen kann. Das nächste Mal werden wir sehen, wie der Generator arbeitet, um den letzten Schritt des Energieumwandlungsprozesses abzuschließen, dh die Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie.

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