Power Plants의 Thermodynamic Cycles의 실제 응용

열역학 주기는 기계 에너지로 열 에너지를 변환하는 기초로 서빙하는 발전소의 가동에 근본적이고, 궁극적으로, 전기 에너지입니다. 이 주기를 이해하는 것은 에너지 분야에 있는 엔지니어 그리고 통신수를 위해 중요합니다. 이 기사는 발전소의 각종 유형에 있는 열역학 주기의 실제적인 신청을 탐구합니다.

Thermodynamic Cycles의 개요

Thermodynamic 주기는 작업 유체가 열을 작업으로 변환하는 일련의 프로세스를 설명합니다. 가장 일반적인 주기는 발전에 사용되는 다음과 같습니다.

Rankine 주기
Brayton 주기
오스밀
디젤 사이클

스팀 발전소의 랭킨 사이클

랭킨 사이클은 증기 발전소에서 가장 널리 사용되는 열역학주기입니다. 그것은 다음과 같은 단계를 포함합니다.

증기를 생산하는 보일러에 있는 난방 물.
터빈에 증기를 확장하여 기계 작업을 생성합니다.
콘덴서에 물로 돌아온 응축 증기.
보일러로 물 뒤를 양수.

이 주기는 물의 증발의 늦게 열을 이용하기 때문에 능률적입니다. 효율성은 통해 개량될 수 있습니다:

재생 난방
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가스 터빈 발전소의 Brayton 사이클

Brayton 주기는 가스 터빈 발전소에서 주로 이용됩니다. 과정은 다음을 포함합니다:

압축기에 공기 압축.
연소실에서 연료로 압축 공기를 가열합니다.
터빈을 통해 뜨거운 가스를 확장하여 작업 생성.
대기 오염 물질

가스 터빈은 그들의 고성능 무게 비율을 위해 알려져 있고 항공과 첨단 발전소에서 자주 사용됩니다. Brayton 주기는에 의해 강화될 수 있습니다:

Intercooling의
재생 주기
결합된 주기 체계

결합된 주기 힘 식물

결합된 주기 발전소는 Brayton와 Rankine 주기 둘 다 전반적인 효율성을 개량하기 위하여 통합합니다. 과정은 전형적으로 포함합니다:

가스 터빈을 사용하여 전기를 생성합니다.
가스 터빈에서 증기를 생산하는 폐기물 열을 활용하십시오.
증기를 추가 발전을 위한 증기 터빈으로 공급.

이 구성은 60%를 초과하는 효율성을 달성할 수 있으며, 현대 발전에 대한 인기를 끌 수 있습니다.

재생 에너지의 Thermodynamic 주기의 신청

열역학 주기는 화석 연료 근거한 발전소에 한정되지 않습니다. 그들은 또한 재생 가능 에너지 체계에 있는 뜻깊은 역할을 합니다:

랭킨 사이클을 사용하여 Geothermal power Plant는 전기로 지열을 변환합니다.
태양광 발전(CSP) 시스템인 집중된 태양광 발전(CSP) 시스템
연소 공정을 사용하여 바이오 매스 발전소는 증기 터빈을 구동합니다.

도전과 미래 방향

열역학 주기가 발전에 필수적이지만, 다음과 같은 여러 가지 도전에 직면합니다.

배출과 관련된 환경 문제.
열 거절 때문에 효율성 손실.
고온 및 압력에 대한 재료 제한.

미래 발전은 다음에 초점을 맞출 수 있습니다.

더 효율적인 재료와 디자인을 개발.
에너지 저장 솔루션 통합.
열회수 시스템 강화