(8 منتجًا متوفرة)
هناك نوعان رئيسيان من توربينات البخار لدورة رانكين، وهما توربين البخار المكثّف وتوربين البخار ذو الضغط الخلفي.
توربين البخار المكثّف:
يستخدم توربين البخار المكثّف مكثّفًا لتحويل البخار المستنفد إلى ماء، وبالتالي إغلاق حلقة تغذية الماء. يعمل عادةً تحت ضغط أعلى وينتج المزيد من الكهرباء. تستخدمه محطات الطاقة والمرافق الصناعية الكبيرة بشكل شائع كخيارات أساسية للدفع. تتمثل إحدى المزايا المهمة للتوربينات المكثّفة في أنها تزيد من عملية توسّع البخار، مما يؤدي إلى كفاءة أعلى في توليد الكهرباء. عيبها الرئيسي هو أنها تتطلب إمدادًا مستمرًا بالماء البارد لكي يعمل المكثّف بشكل مثالي.
توربين البخار ذو الضغط الخلفي:
لا يحتوي توربين الضغط الخلفي على أي مكثّف. بدلاً من ذلك، فإنه يفرغ البخار المستنفد عند ضغط أقل من ضغط الإدخال. يمكن استخدام البخار منخفض الضغط لاحقًا لتسخين المساحات أو تسخين العمليات في مرافق صناعية أخرى. تُستخدم توربينات البخار ذو الضغط الخلفي بشكل شائع في أنظمة الطاقة المشتركة (CHP). لديها إمكانات كبيرة لزيادة كفاءة الطاقة بشكل عام لأنها تولد الكهرباء بينما توفر أيضًا طاقة حرارية مفيدة. ومع ذلك، قد تكون توليد الكهرباء لديها أقل كفاءة مقارنةً بالتوربينات المكثّفة إذا لم يكن هناك طلب على الحرارة المهدرة.
تختلف مواصفات توربين البخار اعتمادًا على النوع والطراز. ومع ذلك، تشمل المواصفات العامة ما يلي:
الصيانة:
يمكن للمصانع الصناعية استخدام دورة رانكين التجديدية الكافية لتلبية احتياجات التدفئة والكهرباء. يمكن لمزيج من مولد توربينات البخار وغلاية الحرارة أن يخلق نظام طاقة صناعيًا عالي الكفاءة قادرًا على توفير كمية كبيرة من الطاقة القابلة للاستخدام مع تقليل استهلاك الوقود من خلال إرجاع الحرارة المهدرة من العملية إلى غلاية الحرارة.
تُستخدم توربينات البخار القائمة على دورة رانكين بشكل متكرر في توليد الطاقة على نطاق واسع. يتم استخدامها في محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري والكتلة الحيوية والطاقة الشمسية المركزة. في مثل هذا النظام، تسخن مصدر حرارة مثل احتراق الفحم أو احتراق الغاز الطبيعي أو احتراق الكتلة الحيوية الماء في غلاية الحرارة لإنتاج البخار. ثم يتوسع البخار عالي الضغط عبر توربين البخار، مما يجعله يدور. يتم توصيل عمود التوربين بمولد، الذي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. ثم يتم إدخال الكهرباء إلى شبكة الطاقة للتوزيع والاستهلاك من قبل المستخدمين النهائيين.
تُستخدم توربينات البخار المكثّفة في محطات الطاقة الحرارية التي تستخدم الوقود الأحفوري أو الطاقة الشمسية المركزة أو الطاقة النووية. في هذه المحطات، يعمل البخار الناتج عن غلي الماء كسائل عامل لكل من دورة رانكين ودورة توليد الطاقة. يدور البخار عالي الضغط وعالي درجة الحرارة التوربين، الذي يتم اقترانه بمولد يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية.
يمكن لمحطات الطاقة المتجددة أيضًا استخدام دورة رانكين التجديدية لتوليد الطاقة. تستخدم الطاقة الحرارية الأرضية الحرارة من باطن الأرض لإنتاج البخار وتشغيل مولد توربينات البخار. تتضمن هذه العملية عادةً حقن السائل الحراري الأرضي أو الماء الذي يتم تسخينه بالحرارة الأرضية مباشرةً في مبادل حراري لإنتاج البخار، الذي يتوسع بعد ذلك عبر توربين بخار متصل بمولد للكهرباء.
تعد توربينات البخار الصناعية آلات معقدة تتطلب استثمارات كبيرة. لذلك، يحتاج المشترون إلى إجراء بحث شامل قبل تقديم الطلبات. أولاً، يجب عليهم فهم كيفية عمل التوربين وما هي مكوناته الرئيسية. يجب عليهم أيضًا التعرف على أنواع توربينات البخار الصناعية المختلفة وكيفية ملاءمة كل نوع لتطبيق محدد.
يجب على المشترين معرفة مصدر حرارة البخار. في بيئة صناعية تحدث فيها عملية الاحتراق، يجب إنشاء نظام حلقة مغلقة للحد من انبعاثات الكربون والاستدامة. بدلاً من ذلك، يناسب النظام المفتوح العمل في بيئة حيث يوجد القليل من الماء أو لا يوجد. وذلك لأن النظام قد ينتهي به الأمر بتفريغ بخار الماء إلى الغلاف الجوي.
اعرف نطاقات الضغط في المنشأة. تحت ضغط ودرجة حرارة مرتفعين، يتم إنتاج بخار مشبع، والذي يمكنه تشغيل توربينات عالية الكفاءة. إذا كانت المنشأة تعمل تحت ظروف ضغط منخفض، فقد تستخدم توربينات غير مكثّفة تعمل تحت بخار منخفض الضغط.
اعرف الإنتاج المتوقع للطاقة المطلوب إنتاجه بواسطة توربين البخار. بالنسبة للمنشآت التي تنتج كمية كبيرة من طاقة البخار، قد يكون توربين البخار لدورة رانكين مثاليًا. ومع ذلك، بالنسبة لإنتاج الطاقة الصغيرة، سيكون مولد توربين بخار صغير مناسبًا.
ضع في الاعتبار ترتيب نظام توربين البخار. في المنشأة التي تعيد استخدام طاقة البخار، قد يتم استخدام توربين مكثّف ؛ خلاف ذلك، سيتم استخدام توربين غير مكثّف في منشأة ذات تطبيق بخار مباشر.
تحقق من كفاءة توربين البخار. قم بإجراء تحليل ديناميكي للمنشأة واختر التوربين الذي يوفر أفضل عائد اقتصادي. ضع في اعتبارك التحديات المحتملة في الموقع وقابلية النظام للتكيف وتوفر قطع الغيار. فكر في الصيانة المطلوبة والدعم الفني الذي يقدمه المورد، واذهب إلى الشخص الذي يسهل التعامل معه وأكثر تكلفة.
أخيرًا، اختر موردًا ذو سمعة طيبة لديه خبرة في هذا المجال ومسار مُثبت. إن توربين البخار الصناعي قطعة آلية حساسة. تأكد من سلامة سلسلة التوريد من المصدر إلى الاستخدام النهائي. ستحدد سمعة المورد ذلك.
س1: ما هي فوائد استخدام دورة رانكين في توليد الطاقة؟
ج1: يظل توربين البخار لدورة رانكين أحد أكثر الطرق فعالية لتوليد الطاقة في بيئات المصانع والمصانع الصناعية الكبيرة. لديه القدرة على تحويل أكثر من 45٪ من الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية. هذا يجعله خيارًا اقتصاديًا لتوليد الطاقة. عند النظر في إعادة استخدام المكثّف واستخدام التسخين التجديدي لماء التغذية بشكل كامل، يمكن للنظام تحقيق كفاءة تزيد عن 90٪.
س2: ما هي بعض الاختلافات في دورة رانكين المثالية؟
ج2: غالبًا ما يتم تعديل دورة رانكين الفعلية لتحسين الكفاءة عن طريق دمج مكونات أو عمليات إضافية. تشمل بعض هذه الدورة التجديدية رانكين، التي تتميز بمبادل حراري يُعرف باسم المجدد. كما أنه يشمل دورة رانكين مع استرداد الحرارة الداخلي ودورة رانكين التجديدية مع إعادة التسخين.
س3: ما هي حدود دورة رانكين المثالية؟
ج3: دورة رانكين المثالية هي مبخر يعمل مثل مولد توربين بخار واقعي. إنه نموذج نظري فقط. لا تتبع محطات الطاقة لتوربينات البخار الحقيقية الدورة المثالية عن كثب. تشمل بعض القيود فقدان الطاقة من ضخ وتوسع السائل العامل. كما يؤدي احتكاك التوربين إلى فقدان الطاقة. في الواقع، لا تكون نقلات الحرارة مثالية.
س4: ما هو السائل العامل في دورة رانكين؟
ج4: يُستخدم الماء على نطاق واسع كسائل عامل في العديد من محطات الطاقة لدورة رانكين التقليدية. ومع ذلك، قد تتطلب بعض التعديلات على الدورة سوائل مختلفة. تشمل هذه السوائل العضوية مثل المبردات أو الهيدروكربونات في الدورات المصممة لمصادر الحرارة منخفضة درجة الحرارة.