หลักการพื้นฐานของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนร่วม
1. หลักการทำงานของเครื่องกังหันก๊าซ
การทำงานของเครื่องกังหันก๊าซ คล้ายกับกังหันไอน้ำ โดยกังหันไอน้ำจะใช้พลังงาน
จากไอน้ำเป็นตัวขับกังหัน แล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานกลขณะที่ไอน้ำวิ่งผ่านใบพัด พร้อมกับขยายตัวเป็นช่วง ๆ จนเข้าสู่เครื่องควบแน่น ( condenser ) ส่วนกังหันก๊าซนั้นตัวที่ขับกังหันจะเป็นก๊าซร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงภายในห้องเผาไหม้ แล้วส่งเข้าตัวกังหัน
การทำงานของเครื่องกังหันก๊าซ โดยมีเครื่องอัดอากาศ ( compressor ) ต่ออยู่บนเพลาเดียวกับชุดกังหัน และต่อตรงไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เมื่อเริ่มเดินเครื่อง อากาศจะถูกดูดจากภายนอกเข้าหาเครื่องอัดอากาศทางด้านล่าง ถูกอัดจนมีความดันและอุณหภูมิสูงขึ้น แล้วถูกส่งไปยังห้องเผาไหม้ ซึ่งใช้เชื้อเพลิงเป็นก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมัน จะถูกเผาไหม้และให้ความร้อนแก่อากาศ ก๊าซร้อนที่ออกจากห้องเผาไหม้ จะถูกส่งไปยังตัวกังหัน ทำให้กังหันหมุนเกิดงานขึ้น ไปขับเครื่องอัดอากาศและขณะเดียวกันก็ขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วย ความดันของก๊าซเมื่อผ่านตัวกังหันจะลดลงและผ่านออกมาที่บรรยากาศ
ปกติห้องเผาไหม้จะสร้างด้วยโลหะทนความร้อนสูง แต่เนื่องจากอุณหภูมิของก๊าซร้อนที่เข้าไปขับตัวกังหันมีขีดจำกัด ดังนั้นอากาศประมาณ 1/6 ของอากาศอัดทั้งหมดจะถูกใช้ในห้องเผาไหม้ส่วนที่เหลือ ก็จะทำหน้าที่ผสมกับก๊าซร้อน แล้วจึงนำเข้าไปยังเรือนกังหัน อุณหภูมิของเปลวไฟในห้องเผาไหม้อยู่ระหว่าง 3,000 – 4,000 องศาฟาเร็นไฮท์ แต่ก๊าซร้อนมีอุณหภูมิประมาณ 1,000 – 1,500 องศาฟาเร็นไฮท์ ก่อนเข้าสู่เรือนกังหัน เพื่อขับกังหันต่อไป พลังงานที่ผลิตจากเครื่องกังหันก๊าซ จะนำไปขับเครื่องอัดอากาศประมาณ 60% ส่วนที่เหลือจะนำไปขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์ประกอบช่วยงานอย่างอื่น
2 การใช้งานของเครื่องกังหันก๊าซ
ปกติโรงไฟฟ้าพลังงานก๊าซ มักเป็นเครื่องจ่ายไฟสำรอง ( stand by ) และช่วยเสริมการผลิต เมื่อเกิดความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด ( peak load ) มีกำลังการผลิตตั้งแต่ 1 – 60 เมกกะวัตต์ นอกจากจะใช้เป็นเครื่องต้อนกำลังในการผลิตไฟฟ้าแล้ว เครื่องกังหันก๊าซยังใช้งานอย่างอื่นอีก เช่นใช้เป็นเครื่องต้นกำลังขับปั๊มขนาดใหญ่
- ขับเครื่องรถยนต์ที่มีเร็วสูง
- ขับเครื่องเรือที่มีความเร็วสูง
- ใช้เป็นเครื่องยนต์ สำหรับรถบรรทุก รถโดยสาร และรถแทรกเตอร์
- ใช้เป็นเครื่องต้อนกำลังสำหรับเครื่องบินไอพ่น ( jet plane)
ข้อดีของเครื่องกังหันก๊าซ
1. ต้นทุนการสร้างต่ำ
2. มีนำหนักเบา
3. สามารถเริ่มเดินเครื่องได้รวดเร็ว ใช้เวลาเพียง 40 –60 วินาทีเท่านั้น
4. อุปกรณ์ประกอบอื่น ๆ มีน้อย และประกอบอยู่ในชุดเดียวกัน
5. สามารถเคลื่อนย้ายไปติดตั้งในที่ที่ต้องการได้สะดวก รวดเร็ว ใช้เวลาเพียงไม่กี่สัปดาห์ ก็สามารถเดินเครื่องจ่ายไฟฟ้า แต่ถ้าเป็นโรงไฟฟ้า พลังงานไอน้ำจะต้องใช้เวลาในการออกแบบสร้าง และทดลองเดินเครื่องนานประมาณ 5 ปี
เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันก๊าซ
ข้อเสียของเครื่องกังหันก๊าซ
1. ความร้อนสูง ทำให้เกิดความเค้นต่อชิ้นส่วนภายในตัวกังหันสูงมาก จึงต้องมีการตรวจซ่อมบ่อย ๆ
2. ค่าใช้จ่ายในการผลิตสูง สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงต่อหน่วยกิโลวัตต์ – ชั่วโมง มาก
3. มีประสิทธิ ภาพต่ำ เพราะกำลังที่ได้จ่ายเครื่องกังหันส่วนหนึ่งจะต้องนำไปใช้ขับเครื่องอัดอากาศ
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น