L'ÉDITION MONDIALE 01
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Traduction automatique de l'anglais. Les faits techniques doivent être vérifiés par rapport au matériel de source cité.

3D INTERACTIVE · POUVOIR À CHARBON

Comment fonctionne une centrale au charbon

Suivez une chaudière à tambour pulvérisée à charbon sous-critique avec réchauffage. Tracez trois voies fluides distinctes, voyez où va la chaleur et distinguez la production de générateur de l'exportation nette du réseau.

En 60 secondes : comment ça marche

Une centrale à charbon brûle du charbon pour faire bouillir l'eau. La vapeur à haute pression tourne une turbine qui conduit un générateur.

  1. Le charbon est broyé à une poudre fine et brûlé dans une grande chaudière.
  2. La chaleur transforme l'eau dans les tubes de chaudière en vapeur à haute pression.
  3. La vapeur tourne une turbine connectée à un générateur, qui produit de l'électricité. La vapeur est réchauffée entre les étages de turbine.
  4. La vapeur utilisée est refroidie dans un condenseur, à l'aide d'eau de refroidissement ou d'une tour de refroidissement, et pompée à la chaudière.
  5. La fumée est nettoyée et laisse passer la cheminée, et la cendre est enlevée.
  6. Un transformateur augmente la tension pour que l'électricité puisse se déplacer vers le réseau.

Vous voulez le détail de l'ingénierie? Modèle 3D, puis lire les notes techniques et les types et les variations.

Par Centrales électriques dans le monde entier · Lectures connexes mises à jour · Établissement et examen du champ d'application. Illustrations pédagogiques; aucun examen par les pairs indépendant en génie n'est revendiqué.

EXPLORATEUR D'ENGINAGEMélangeur 3D · Aperçu de la plante

Explorez l'équipement en 3D

Faites tourner l'équipement, suivez les flux d'énergie et inspectez chaque composant. Lisez les étapes ci-dessous à tout moment.

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Chaudière à tambour pulvérisée subcritique avec réchauffage et un chauffe-eau régénératif fermé. Les découpes d'origine, four, tambour, surface chauffante, turbine et condenseur agrandies présentent des voies de travail-fluide, eau de refroidissement- et de gaz de combustion séparées. Les paramètres et les pertes à l'état fixe de 16 MPa/540 °C sont des exemples, pas une installation étalonnée ou une conception transitoire. Les superpositions colorées révèlent le flux à travers les équipements fermés; les impulsions dorées montrent le transfert net d'énergie électrique, et non les électrons individuels.

UN FEUILLER EN PINCE · RÉHÉBERATION · TROIS PATEAUX FLUIDES

Combustible. Électricité nette et chaleur.

Un bilan à l'état fixe, pas de régulation de l'installation ou une carte étalonnée de la charge partielle. MW signifie mégawatts; MWth est une puissance thermique, MWe électrique. LHV signifie une valeur de chauffage plus faible. Zéro est isolé, pas une séquence d'arrêt.

Masse du carburant · exemple 25 MJ/kg LHV
40.000 kg/s
Production brute de générateurs
355.431 MWe
Auxiliaires électriques pour installations
27.191 MWe
Exportation nette après transformateur
326.599 MWe
Rejet de chaleur du condenseur
542.887 MWth
Total du budget de l'énergie non exportée
673.401 MW
Efficacité nette du VPH
32.66%
Vitesse physique de l'arbre
3000 tpm

RPM = revolutions per minute. Positive-case speed is 3000 rpm with two total poles and 50 hertz (Hz); load changes torque, not synchronous speed. Display motion is slowed 100:1 before the animation multiplier. Pause, selection and labels do not change the fuel balance. [C3]

LE PROCESSUS COMPLET

Comment ça marche

  1. Énergie chimique du charbon
  2. Furnace heat
  3. Circuit eau/vapeur
  4. Turbine shaft
  5. Groupe électrogène
  6. Réseau électrique

Dans une centrale de charbon classique, le four fournit de la chaleur et la turbine à vapeur en transforme une partie en travail mécanique. Le charbon est préparé et brûlé avec de l'air; la chaleur passe par les parois des tubes de chaudière dans le circuit d'eau. Les deux flux restent séparés: le gaz de combustion va vers les contrôles des émissions et la cheminée, tandis que la vapeur va vers la turbine.

This model keeps a subcritical drum, one reheat and a closed feedwater heater supplied by IP-turbine extraction. Heater drains return to the condenser; the remaining steam reaches two LP branches. Separate condenser cooling water rejects heat to the tower. Pumps, mills, fans and treatment auxiliaries reduce gross generation before net grid export. The dedicated cleanup lesson distinguishes NOx reduction, particle collection and SO₂ removal from CO₂ capture. A single illustrative LHV fuel balance supplies all readings; it is not a calibrated part-load or emissions model.

APPRENTISSAGE DU LIVRE-FIRST · DIAGRAME ORIGINAL

La réchauffage fait partie du cycle. Le nettoyage n'est pas un refroidissement.

Explication simple

Coal and air burn outside the boiler tubes. Water circulates through the water walls and drum; the drum separates steam from water. A superheater raises steam temperature before the high-pressure (HP) turbine. The illustrated 16 MPa pressure is below water’s 22.064 MPa critical pressure, so this remains a subcritical drum boiler. MPa means megapascals. [C1] [C4]

Les gaz d'échappement HP reviennent à un réchauffeur, puis se développent par des phases de pression intermédiaire (IP) et de basse pression (LP). Une petite extraction IP calculée réchauffe l'eau d'alimentation à travers une paroi de chauffage fermée. Son égout et les gaz d'échappement LP atteignent le condenseur. [C2] [C5]

Condenser cooling water stays on the other side of tube walls and rejects heat at a tower. The separate gas path has selective catalytic reduction (SCR) for nitrogen oxides (NOx), an electrostatic precipitator (ESP) for particles and wet flue-gas desulfurisation (FGD) for sulphur dioxide (SO₂). They are not carbon dioxide (CO₂) capture equipment. [C7] [C8] [C9] [C10]

Chaudière à tambour, réchauffage, chauffage d'extraction et refroidissement et nettoyage séparésLe charbon et l'air primaire atteignent les brûleurs par le biais de la machine. La chaleur traverse les parois des tubes de chaudière; l'eau de travail circule à travers les parois du tambour et de l'eau et la vapeur passe le surchauffeur, la turbine HP, le réchauffeur, les turbines IP et LP, puis le condenseur. L'extraction IP chauffe un chauffe-eau fermé du côté de la coque; son égout séparé revient par réduction de la pression au condenseur. Les pompes retournent l'eau d'alimentation haute pression par les tubes de chauffage et l'économiseur au tambour. L'eau de refroidissement du troisième circuit ne traverse que les parois des tubes de condensation et retourne à travers la tour de refroidissement.G — gaz de combustion · S – – vapeur · W…eau de travail · C , eau de refroidissement du condenseurHeat crosses walls, not fluid mixing. Shaft — mechanical. 3φ — three separate AC phases.Stockyard / beltSolid coalMill + airBrûleurs à combustible fin →Water wallsChaleur à travers les tubesTambour à vapeur16 MPa · sous-critiqueDowncomer ↓ · heated riser ↑ (water + steam)Superheatervapeur principale 540 °CTurbine HP16 → 3 MPaRéchauffeur3 MPa · 540 °CIP → deux LP1 MPa saigne → chauffageCold reheat ↓Hot reheat ←↓ Autres gaz d'échappement LPCondenseur0,010 MPaTwo pumps0,01 → 0,1 → 16 MPaChauffage fermé à l'eau de boisson16 tubes MPa · 160 °CEconomiser280 °C liquide → tambourS · Extraction IP à 1 MPa → coque de chauffageDrain → réduction de pression → condenseur (pas de mélange dans le chauffage)Tour de refroidissement / pompeC · eau à tube séparéTower droplets ≠ stack gasSCR → chauffage à air → ESP → ventilateurs → FGD humideRéactif NOx · particules chargées → cendres · lisier calcaire → élimination du SO2StackPas de captage de CO2Le gaz ne pénètre pas dans les circuits vapeur ou eau de refroidissement.Groupe électrogène G~2 pôles · 50 HzCommutateur → transformateur de pas en haut3α AC · pas de convertisseur de puissance principale3° GRIDUn arbre commun (ligne schématique repliée, pas la disposition physique). La chaleur de réchauffage et d'extraction sont des transferts internes.Processus original / diagramme à une seule ligne. Le câblage auxiliaire et la conception de sécurité/protection ne sont pas montrés.
Les flèches montrent la direction du matériau ou l'énergie électrique nette, pas le courant alternatif instantané ou la vitesse des électrons. Deux branches LP partagent la vapeur restante également. Le drain du chauffage clignote sur la réduction de pression; son énergie atteint le condenseur. [C1] [C4] [C7] [C8] [C9]

Sélectionné : Whole plant. La même étape est mise en évidence dans le diagramme et la vue 3D optionnelle.

Où va l'énergie de carburant ?

Le cas sélectionné est : 1000 MWth on an illustrative 25 megajoules per kilogram (MJ/kg) LHV basis. LHV excludes recovering water-vapour condensation heat from fuel products. The boiler transfers 90% of that input into main-steam and reheat duties; the other 10% is a grouped loss allowance, not a calculated pollutant stream. Gross output is before auxiliaries; net export is after auxiliaries and transformer loss. [C2]

Cas courant · hiérarchie, non lignes additives
Measurement / budgetPuissance
Entrée du carburant LHV1000.000 MWth
Boiler heat into main + reheat900.000 MWth
Indemnité pour pertes de chaudières100.000 MW
Rechauffage · inclus dans la chaleur de la chaudière147.399 MWth
Chauffage fermé · chaleur interne récupérée130.411 MWth
Travail de l'arbre HP110.120 MW
Travaux d'arbre IP84.375 MW
Travaux combinés d'arbre LP168.190 MW
Total des travaux d'arbre à turbine362.685 MW
Production brute de générateurs355.431 MWe
Consommation électrique de la pompe5.865 MWe
Autres auxiliaires électriques21.326 MWe
Perte de transformateur1.641 MW
Net export326.599 MWe
Chauffage par condensateur · y compris les drains de chauffage542.887 MWth
Puissance totale non exportée673.401 MW

Fuel input 1000.000 MW = net export 326.599 MW + unexported power 673.401 MW. Résidus non arrondis calculés: 0.00e+0 W.

La puissance non exportée comprend la perte de chaudières 100.000 MW, chaleur du condenseur 542.887 MW, perte de générateur 7.254 MW, perte de moteur de la pompe 0.293 MW, autres consommations auxiliaires 21.326 Perte de MW et de transformateur 1.641 MW. Travaux de liquide de pompe 5.572 MW entre dans le cycle; seule la perte motrice-pompe est ajoutée à ce registre environnemental. Ne pas ajouter la charge totale de la pompe électrique à nouveau.

Exemple de référence : 1 000 MWth approvisionnements en carburant 275.933 kg/s vapeur principale et 326.599 Exportation nette de la We. Il laisse 673.401 MW non exporté. L'exemple est inventé, pas une notation de station réelle. Les valeurs arrondies affichées peuvent masquer la balance contrôlée non arrondie.

Eau de vapeur, d'extraction et de retour

Main flow 275.933 kg/s; extraction par chauffage 52.608 kg/s (19.07%); flux restant de PL 223.325 kg/s, divisés également entre deux branches. Le retour du condenseur et les drains de chauffage restaure le flux principal complet.

Les états de flux de travail · Points NIST et interpolation divulguée [C4]
Pointp · MPaT · °Ch · kJ/kgs · kJ/(kg K)x / phaseDébit · kg/s
Sortie liquide du condenseur0.01045.81191.810.64920,0000 · saturé-liquide275.933
Sortie de la pompe à condensation0.100Non calculé191.92Non calculécomprimé-liquide275.933
Sortie de la pompe d'alimentation des chaudières16.000Non calculé212.00Non calculécomprimé-liquide275.933
Eau d'alimentation chauffée (tubes chauffants)16.000160.00684.621.9247comprimé-liquide275.933
Économie de sortie liquide16.000280.001232.703.0380comprimé-liquide275.933
Main vapeur surchauffée → HP16.000540.003412.106.4493surchauffé-équipe275.933
HP overput → réchauffeur3.000307.433013.026.5735surchauffé-équipe275.933
vapeur réchauffée → IP3.000540.003547.207.3493surchauffé-équipe275.933
Sortie IP / extraction du chauffage1.000389.163241.427.4324surchauffé-équipe275.933
Gaz d'échappement LP combinés (deux branches égales)0.01045.812488.307.84910.9600 · vapeur humide223.325
Drain de la coque de chauffe avant l'accélérateur1.000179.88762.522.13810,0000 · saturé-liquide52.608
Drain de chauffage flashé → condenseur0.01045.81762.522.43850,2386 · vapeur humide52.608
Région de vapeur saturée de drum16.000347.362580.805.24631.0000 · vapeur saturéeNon calculé

p = absolute pressure; T = temperature; h = specific enthalpy (energy per unit mass); s = specific entropy; x = vapour mass fraction in a saturated mixture. A quality is not assigned to superheated HP/IP steam or compressed liquid. Pump-outlet temperature and entropy are not invented. Drum circulation is conceptual; its circulation flow is not equated to generated main-steam flow. LP exhaust wetness is a teaching result, not a qualified blade-moisture or erosion limit.

Allocation des droits de chaudière · pas de deuxième combustible
ChapitreDuty
Économiseur: chauffage comprimé-liquide151.233 MWth
Water walls: remaining liquid heating + evaporation371.985 MWth
Superchauffeur: vapeur sèche → vapeur principale229.383 MWth
Réchauffeur147.399 MWth

Détails techniques

One bounded steady calculation uses SI units. ṁ is mass flow (kg/s), Q̇ heat-transfer rate (W), P power (W), v specific volume (m³/kg), Δp pressure rise (Pa), η efficiency, β extraction fraction and ω angular speed (rad/s). Use enthalpies in J/kg and entropies in J/(kg K) internally; table values are divided by 1000. Neglect fluid kinetic/potential energy, piping heat and pressure drops. [C2]

P_fuel = ṁ_fuel LHV · Q̇_boiler = η_boiler P_fuel
h_out = h_in − η_turbine(h_in − h_out,is)

L'extension HP utilise le support NIST 3 MPa/280–290 °C entropie; la sortie HP réelle utilise l'interpolation enthalpie 300–310 °C. IP utilise le support idéal 1 MPa/360–370 °C et le support réel 380–390 °C. Ces interpolations locales ne sont pas un résolveur à vapeur complet. Utilisez l'entropie IP réelle pour l'expansion ultérieure de LP. [C4]

x_LP,is = (s_IP − s_f)/(s_g − s_f)
h_LP,is = h_f + x_LP,is(h_g − h_f)

Subscripts f and g denote saturated liquid and vapour at 10 kPa; the actual LP endpoint follows the same turbine-efficiency equation. Apply the quality relation only inside the saturation region, not to superheated steam. Illustrative HP/IP/LP efficiencies are each 0.85. Reheat raises HP exhaust to 540 °C at 3 MPa, drawing heat from the same boiler. [C2] [C4]

w_pump = v_f Δp / η_pump
β = (h_heated-feed − h_pump)/(h_IP − h_heater-drain)

Le pompage à condensation augmente 0,010→0,100 MPa; le pompage à chaud augmente 0,100→16 MPa. Les deux utilisent l'efficacité hydraulique indicative 0,80 et l'efficacité moteur 0,95. Leur travail fluide augmente l'enthalpie d'alimentation une fois. Extrait 1 MPa condense la vapeur à un liquide saturé à l'extérieur des tubes de chauffage 16 MPa. L'eau d'alimentation chauffée est 160 °C, sous la saturation d'extraction 179,878 °C: la différence de terminal positive est de 19,878 K. Il s'agit d'un bilan thermique, non d'une zone ou d'une conception de gaz sous pression. [C2] [C4]

ṁ_main = Q̇_boiler / [(h_main − h_heated-feed) + (h_reheat − h_HP)]
P_shaft = ṁ_main[(h_main − h_HP) + (h_reheat − h_IP) + (1−β)(h_IP − h_LP)]
Q̇_condenser = ṁ_main[(1−β)(h_LP − h_f) + β(h_heater-drain − h_f)]

Le condenseur reçoit à la fois des égouts d'échappement et des chauffe-eau. Les chaudières sont chargées d'économiser jusqu'à 280 °C de liquide, de chauffage/évaporation du liquide restant au tambour 16 MPa, de surchauffe à 540 °C et de réchauffage. La chaleur traverse les parois; les produits de combustion ne deviennent jamais le fluide de travail de la turbine. [C1] [C4] [C5]

P_gross = 0.98 P_shaft
P_aux = P_pump,electric + 0.06 P_gross
P_net = 0.995(P_gross − P_aux) · η_net = P_net/P_fuel

Generator efficiency 0.98, other auxiliaries 6% of gross and transformer efficiency 0.995 are illustrative constants. The 6% allowance groups mills, fans, cooling and treatment loads but excludes the two explicitly calculated pumps. There is no assumed emissions-removal efficiency or measured gas concentration. Station-service takeoffs are omitted from the diagram and 3D wiring; the gross-to-transformer-input reduction is auxiliary consumption, not a loss attributed to the breaker. At positive load, physical n = 120f/p = 3000 rpm, where f = 50 Hz and p = two total poles. Torque τ = P_shaft/ω with ω = 2πn/60. [C2] [C3]

Le générateur synchrone produit directement de l'AC en trois phases. L'excitation alimente le champ magnétique du rotor; les enroulements stationnaires transportent la sortie par l'intermédiaire d'un commutateur et d'un transformateur. Un transformateur change la tension AC, et non l'AC en courant continu. L'ESP peut avoir sa propre alimentation auxiliaire corrigée locale, mais ce n'est pas une étape de conversion AC/DC/AC dans la voie d'exportation du générateur. [C3] [C9]

Refroidissement et nettoyage des émissions: différents emplois

Un condenseur rejette la chaleur du cycle à travers les parois du tube; l'eau de refroidissement de la tour ne devient pas de l'eau d'alimentation de la chaudière. Le panache visible de la tour représente des gouttelettes d'eau condensées.

  • SCR: Le réactif d'ammoniac et un catalyseur réduisent les NOx à l'azote et à l'eau dans des conditions de gaz appropriées. [C7]
  • ESP: corona charging moves particles to collection plates; rapping releases collected dust to ash hoppers. This targets particles, not CO₂. [C9]
  • Wet FGD: Le lisier calcaire alcalin absorbe le SO2; un éliminateur de brouillard limite les gouttelettes entraînées et supporte la manipulation du gypse par oxydation forcée. Cela ne signifie pas que tous les polluants sont enlevés ou constituent une capture de CO2. [C8] [C10]

Ce que les cutaways peuvent — et ne peuvent — montrer

La scène originale peut être modifiée et présente des intérieurs de laminoir/classificateur, séparation air/carburant, têtes de paroi d'eau, séparateurs de tambour, parois de surchauffe/réchauffeur, stators fixes et rotors de turbine/générateur tournants, tubes de condensateur, paliers, supports et plates-formes d'accès. [C1] [C5] [C6]

Une unité de scène représente environ 5 mètres, mais les distances sont comprimées et les ouvertures internes/découpées agrandies. Le comptage, les proportions et les dégagements sont pédagogiques, et non pas des dimensions OEM. Les connexions pipe/arbre et les régions mobiles/fixes sélectionnées sont vérifiés par rapport à la géométrie d'origine; aucune interférence complète, contrainte, pression-vapeur, thermique-hydraulique, émissions, sécurité ou évaluation de la conformité aux normes est revendiquée.

Télécharger la scène de mélangeur de charbon modifiable · Télécharger le modèle de navigateur optimisé

Vérifiez votre compréhension

1. Pourquoi le réchauffeur ne compte-t-il pas comme un autre combustible?

La même chaudière à charbon alimente la vapeur principale et la chaleur de réchauffage. Les deux droits partagent son budget de carburant unique; ajouter la chaleur comme nouveau combustible ferait double-compter un transfert interne.

2. Est-ce que toute la vapeur principale traverse les turbines LP?

Non. Une extraction IP calculée fournit le chauffage fermé. La fraction restante va à deux branches LP; la masse extraite retourne comme des égouts de chauffage au condenseur.

3. La tour de refroidissement nettoie-t-elle les gaz de combustion ou capte-t-elle le CO2?

Non. Il rejette la chaleur du condenseur par une boucle d'eau séparée. SCR, ESP et FGD humide ont des fonctions spécifiques aux polluants distinctes, et le modèle ne comprend pas d'équipement de captage du CO2.

Principaux ouvrages de référence

Les passages accessibles réels, et pas seulement les métadonnées, ont été lus sur . Seuls les passages nommés ont été vérifiés. La page n'est pas indépendante ingénierie par les pairs examiné; les vérifications de logiciels et de géométrie ne sont pas l'approbation d'installation.

  1. [C1] Babcock et Wilcox. La vapeur : sa génération et son utilisation. 42e éd., 2015. Editor Gregory L. Tomei. ISBN 9780963457028. Lawful publisher sample: actual Chapter 1, printed pp. 1–1 through 1–4, checked for water-wall heating, drum separation and circulation. Full pulveriser, reheat and cleanup chapters were not accessible beyond the table of contents; those details are cross-checked with primary supplements rather than invented book citations.
  2. [C2] DOE. Thermodynamique, transfert de chaleur et débit fluide. DOE-HDBK-1012/1-92, vol. 1, juin 1992. Actual handbook, pages imprimées 79-82, 84 et 90-91 : turbine stable, pompe, échangeur de chaleur et balances de cycle. Les équations extraction/réchauffage ici sont des dérivations originales pour l'architecture sélectionnée.
  3. [C3] H. H. Woodson et J. R. Melcher. Dynamique électromécanique. Première partie, Wiley/MIT, 1968. Actual MIT-hosted chapter, §4.1.8/equation 4.1.95, checked for the synchronous pole/speed relation.

Sources techniques supplémentaires

  1. [C4] A. H. Harvey. NISTIR 5078, Propriétés thermodynamiques de l'eau : Tabulation de la formulation IAPWS 1995. 1998. Nombre effectif Table 3, imprimés p. 38 à 39, 46 à 47, 58 à 59, et Table 2, imprimé p. 11, 13, 15. Les points de source exacts et les crochets d'interpolation étroite supportent les états 1/3/16 MPa, la condensation 10 kPa et la distinction de pression critique; ce n'est pas un résolveur de propriété complet.
  2. [C5] B&W. Brochure sur les radiants-boilers E101-3193A, ©2018. Actual brochure, imprimé p. 4-7, vérifié pour la circulation, les séparateurs de tambour et l'arrangement de la surface de chauffage. La géométrie est originale; aucune cote de produit ou conformité n'est adoptée.
  3. [C6] Brochure de pulvérisateur à roue roulante B&W. E101-3143D, ©2019. Actual brochure, imprimé p. 6, vérifié pour l'air primaire/classificateur/rouleur/principes de conduite. Le modèle est un découpe original générique, pas un modèle propriétaire copié.
  4. [C7] US EPA. Réduction catalytique sélective, EPA-452/F-03-032, 2003. Actual fact sheet, théorie imprimée p. 3: réactif, catalyseur, réduction des NOx et possibilité de placement côté chaud. Pas de chiffres historiques de suppression/coût adoptés.
  5. [C8] EPA des États-Unis. Déssulfurisation des gaz de combustion, EPA-452/F-03-034, 2003. Actual fact sheet, théorie imprimée p. 3: boue alcaline humide, séparation de la brume, oxydation forcée et gypse.
  6. [C9] US EPA. Récipient électrostatique en fil/plaque sec, EPA-452/F-03-028, 2003. Actual fact sheet, théorie imprimée pp. 3–4: charge, plaques, rapping, trémies et puissance auxiliaire locale. Pas de modèle d'émissions quantifié.
  7. [C10] DOE/NETL. Aperçu de la capture de carbone. Primary CO₂-separation overview, consulté le 3 octobre 2026. La capture de carbone nécessite un processus distinct; le train de nettoyage représenté n'est pas un tel processus.
COUVERTURE DE LA LOOK

Dans l'ingénierie

Suivez la machine, les fluides de travail et la connexion électrique.

Mécanique

Un empileur/réclameur, convoyeurs, moulins et conduits d'air/carburant supportés préparent la combustion. HP, IP et deux sections LP partagent un train de générateur coaxial; les stators, boîtiers, roulements et supports restent fixes.

Thermique & chimique

Les brûleurs transfèrent la chaleur sur les parois d'eau, les superchauffeurs et les tubes de réchauffage. Un tambour sépare la vapeur sous pression critique. SCR plus réactif réduit les NOx; le ESP recueille des particules; le FGD humide cible le SO2. Ce n'est pas la capture de CO2.

Électrique

Un générateur synchrone à deux pôles, 50 Hz, tourne à 3000 tr/min dans le cas d'enseignement positif, ralenti séparément pour l'affichage. Le commutateur et un transformateur sont passés en trois phases AC directement au réseau. Un bilan carburant LHV compte pour les pertes de chaudières, les pertes de générateurs, les pompes calculées séparément, les autres auxiliaires, la perte de transformateur et l'exportation nette; le boîtier à carburant zéro isolé n'a pas de flux d'alimentation.

COMPARER LES DESIGNS

Principaux types et variations

Le modèle illustre une usine de vapeur de charbon pulvérisé. Subcritique, supercritique et ultra supercritique décrivent les conditions de vapeur; lit fluidisé décrit le four, de sorte que ces catégories peuvent se chevaucher. Gasification cycle combiné change la voie de conversion plus fondamentale. Ces étiquettes n'identifient pas la qualité du charbon brûlé.

Cycle de vapeur sous-critique

La chaudière fonctionne sous la pression critique de l'eau, où l'eau liquide et la vapeur peuvent coexister pendant l'ébullition. Une chaudière à tambour typique sépare la vapeur de l'eau circulante, puis surchauffe la vapeur avant la turbine. Le terme décrit les conditions de pression, plutôt que si le four brûle du combustible pulvérisé ou utilise un autre dispositif de combustion.

Quels changements dans la pratique

Le système de vapeur et de circulation forme l'installation et le fonctionnement. L'augmentation des conditions de vapeur peut améliorer l'efficacité du cycle, mais nécessite des équipements conçus pour les contraintes plus élevées.

Mitsubishi Power: Steam power plants and boiler designs (PDF)

Cycle de vapeur supercritique

À des pressions supérieures à la pression critique de l'eau, le chauffage ne traverse pas une limite d'ébullition distincte du liquide à la vapeur. Une chaudière une fois à travers élève le fluide aux conditions d'entrée requises de la turbine. Cette déclaration s'applique à cette voie de chauffage haute pression; le cycle complet comprend toujours l'expansion de la pression inférieure, le refroidissement et la condensation.

Quels changements dans la pratique

Des conditions de fonctionnement plus élevées peuvent extraire plus d'électricité de la même entrée de combustible. Le contrôle du débit et les matériaux de chaudière appropriés restent essentiels pour gérer le transfert de chaleur en toute sécurité.

Maharashtra Directorate of Steam Boilers: Supercritical boilers

Cycle de vapeur ultra supercritique

Ultra-supercritique est une description de l'industrie pour des conditions de vapeur particulièrement exigeantes au sein de la famille supercritique, pas une nouvelle phase d'eau. Des températures et des pressions de vapeur plus élevées augmentent la demande sur les tubes de chaudière, les pièces de turbine, les vannes et les soudures.

Quels changements dans la pratique

Une efficacité thermique améliorée peut réduire la consommation de carburant par unité d'électricité. La résistance à la criée, la corrosion et la capacité de fabrication limitent les matériaux et les conditions que les ingénieurs peuvent choisir.

US DOE: Advanced energy materials for steam plants

Combustion par lit fluidisé

La chaleur passe dans les surfaces de chaudières et le calcaire peut capter le soufre dans le four. Dans un modèle circulant, les solides séparés retournent au lit. La turbine à vapeur en aval convertit encore la chaleur de chaudière en électricité.

Quels changements dans la pratique

Le mélange profond soutient la flexibilité du carburant et le contrôle du soufre dans le four. Les solides de lit, les cendres et les autres polluants des gaz de combustion doivent encore être manipulés et traités de façon appropriée.

Valmet: Circulating fluidised-bed combustion

Cycle combiné de gazéification intégrée

Un gazéificateur convertit le charbon en gaz de synthèse, principalement un mélange combustible de monoxyde de carbone et d'hydrogène. Après l'élimination des particules et autres contaminants, ce gaz alimente une turbine à combustion. La récupération de chaleur fournit une turbine à vapeur, combinant un équipement de gazéification avec un cycle de puissance gaz-et-vapeur.

Quels changements dans la pratique

Le nettoyage du combustible se produit avant la turbine à gaz. Les gazéifiants, les systèmes de nettoyage et souvent les équipements de production d'oxygène ajoutent de la complexité; la gazéification à elle seule ne signifie pas que le dioxyde de carbone est capté.

NETL: Gasification-based power systems (PDF)

Il faut savoir

  • Le charbon produit plus de dioxyde de carbone par unité d'électricité que toute autre source majeure.
  • De nombreux pays ferment ou convertissent des centrales au charbon.
  • Les usines de biomasse utilisent souvent un cycle de vapeur et de chaudières très similaire.

Voir les exemples réels

L'atlas comprend 2 333 records de charbon dans le monde.

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Réponses connexes

Références des manuels

Les documents de référence techniques suggérés pour ce sujet sont des lectures plus poussées, et non la preuve que chaque explication a été vérifiée par rapport à chaque édition. bibliographie complète et portée de l'examen.

  1. Steam: Its Generation and Use (42e éd.) — Société Babcock & Wilcox, Babcock & Wilcox, 2015 · ISBN 978-0-9634570-2-8Chaudières, combustion, production de vapeur et réduction des émissions.
  2. Thermodynamics: An Engineering Approach (9e éd.) — Çengel, Y. A., Boles, M. A. et Kanoğlu, M., Éducation McGraw-Hill, 2019 · ISBN 978-1-259-82267-4Efficacité du cycle de rankine, réchauffage et régénération.

Sources

Les découpes révèlent des équipements fermés. Les plans, les dimensions, les matériaux et les vitesses d'animation sont des exemples; c'est un modèle éducatif, Le calcul à l'état fixe n'est pas une simulation de combustion transitoire, d'émissions, de pression ou de sécurité.