การปรับแต่งกังหันสกัด

กังหันไอน้ำสกัดแบบควบคุม

หรือที่รู้จักกันในชื่อกังหันไอน้ำแบบสกัดและควบแน่น หรือกังหันความร้อนแบบสกัดเดี่ยว เป็นอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าพลังความร้อนที่รวมการผลิตไฟฟ้าเข้ากับฟังก์ชันการทำความร้อน โดยการสกัดไอน้ำจากขั้นตอนกลางของกังหันเพื่อส่งไปยังผู้ใช้ความร้อน

หลักการทำงานและลักษณะโครงสร้าง

กังหันไอน้ำชนิดนี้ประกอบด้วยส่วนแรงดันสูงและส่วนแรงดันต่ำ ไอน้ำบริสุทธิ์จะเข้าสู่ส่วนแรงดันสูงก่อนเพื่อขยายตัวและทำงาน จากนั้นจะถูกแบ่งออกเป็นสองสาย สายหนึ่งถูกดึงออกมาใช้เป็นไอน้ำสำหรับทำความร้อนให้กับผู้ใช้งาน ในขณะที่อีกสายหนึ่งเข้าสู่ส่วนแรงดันต่ำเพื่อขยายตัวและทำงานต่อไปก่อนที่จะถูกปล่อยเข้าสู่คอนเดนเซอร์ หลักการทำงานของมันอยู่ระหว่างกังหันไอน้ำแบบแรงดันย้อนกลับและกังหันไอน้ำแบบควบแน่น เมื่ออัตราการไหลของไอน้ำสำหรับทำความร้อนเป็นศูนย์ เครื่องจะทำงานเทียบเท่ากับกังหันไอน้ำแบบควบแน่น หากไอน้ำทั้งหมดจากส่วนแรงดันสูงถูกดึงออกมา เครื่องจะทำงานคล้ายกับกังหันไอน้ำแบบแรงดันย้อนกลับ อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปที่เกิดจากแรงเสียดทานของลมในกระบอกสูบแรงดันต่ำ จะต้องรักษาอัตราการไหลของไอน้ำขั้นต่ำ 5% ถึง 10% ของอัตราการไหลที่ออกแบบไว้ ผ่านส่วนแรงดันต่ำไปยังคอนเดนเซอร์

กังหันไอน้ำแบบควบคุมการสกัดเป็นอุปกรณ์สำคัญในระบบผลิตพลังงานร่วม เนื่องจากสามารถตอบสนองความต้องการทั้งไฟฟ้าและความร้อนได้พร้อมกัน โดยการสกัดไอน้ำด้วยแรงดันที่ปรับได้ในระหว่างกระบวนการขยายตัว

หน้าที่หลักของมันได้แก่:

1. การผลิตพลังงานร่วมและการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ

ไอน้ำบริสุทธิ์จะไหลเข้าสู่ส่วนแรงดันสูงก่อนเพื่อทำการทำงาน จากนั้นจะถูกแบ่งออกเป็นสองสาย สายหนึ่งถูกแยกไปใช้สำหรับความร้อน (เช่น ไอน้ำในอุตสาหกรรมหรือระบบทำความร้อนส่วนกลาง) และอีกสายหนึ่งไหลผ่านส่วนแรงดันต่ำเพื่อทำการทำงานต่อไปก่อนที่จะถูกปล่อยเข้าสู่คอนเดนเซอร์ กระบวนการนี้ช่วยให้สามารถผลิตไฟฟ้าและความร้อนได้อย่างประสานงานกัน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานโดยรวม

2. การปรับเปลี่ยนปริมาณการใช้ไฟฟ้าและความร้อนได้อย่างยืดหยุ่น

ด้วยการเชื่อมต่อตัวควบคุมความเร็วและตัวควบคุมแรงดันเพื่อควบคุมวาล์วควบคุมส่วนแรงดันสูงและต่ำ หรือไดอะแฟรมหมุนได้อย่างแม่นยำ กำลังไฟฟ้าขาออกสามารถปรับเปลี่ยนได้ในขณะที่รักษาระดับความร้อนให้คงที่ (เช่น ลดภาระไฟฟ้าโดยการปิดวาล์วเพื่อรักษาระดับการไหลของไอน้ำ หรือเพิ่มภาระความร้อนโดยการเปิดวาล์วแรงดันสูงและปิดวาล์วไอน้ำเพื่อชดเชยความผันผวนของกำลังไฟฟ้า) ซึ่งช่วยให้สามารถปรับตัวให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงในการจ่ายไฟฟ้าจากโครงข่ายและอุปสงค์ของเครือข่ายความร้อนได้

3. การรับรองความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน

เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปที่เกิดจากแรงเสียดทานของอากาศในกระบอกสูบแรงดันต่ำ เครื่องจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่า 5% ถึง 10% ของปริมาณไอน้ำที่ออกแบบไว้ไหลผ่านส่วนแรงดันต่ำเพื่อระบายความร้อน ระบบควบคุมจะบังคับใช้ขีดจำกัดการไหลขั้นต่ำสำหรับการควบแน่นเพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่ปลอดภัย

4. ความสามารถในการลดภาระสูงสุดและความสามารถในการปรับตัว

ช่วงการปรับโหลดไฟฟ้าถูกจำกัดโดยโหลดความร้อน การวิเคราะห์แผนภาพการทำงานหรือการทดสอบประสิทธิภาพทางความร้อนจะช่วยให้สามารถปรับคุณลักษณะการลดโหลดสูงสุดให้เหมาะสม เพื่อสร้างสมดุลระหว่างการจ่ายความร้อนที่เสถียรกับการผลิตพลังงานที่ยืดหยุ่นในระบบทำความร้อนส่วนกลางในเมืองและการใช้งานในภาคอุตสาหกรรม

ข้อได้เปรียบหลักของกังหันไอน้ำแบบควบคุมการดึงไอน้ำอยู่ที่ความสามารถในการจับคู่ภาระความร้อนและไฟฟ้าได้อย่างยืดหยุ่นโดยการปรับความดันไอน้ำที่ดึงออกมา

1. ความสามารถในการปรับโหลดความร้อนและไฟฟ้าได้อย่างหลากหลาย

ด้วยการออกแบบที่ผสมผสานส่วนแรงดันสูงและแรงดันต่ำ ไอน้ำบริสุทธิ์จะถูกแบ่งออกเป็นกระแสไอน้ำสำหรับทำความร้อนและกระแสไอน้ำสำหรับทำงานในส่วนแรงดันต่ำ หลังจากขยายตัวในส่วนแรงดันสูง วิธีนี้ช่วยให้สามารถปรับกำลังไฟฟ้าและการไหลของไอน้ำได้อย่างอิสระภายในช่วงที่กำหนด แก้ปัญหาความขัดแย้งระหว่างการจ่ายพลังงานและการทำความร้อนที่เกิดขึ้นในกังหันไอน้ำแบบแรงดันย้อนกลับ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานการณ์ที่มีความผันผวนของภาระความร้อนสูง

2. ความยืดหยุ่นในการดำเนินงานสูง

กังหันไอน้ำแบบควบคุมการดึงไอน้ำสามารถทำงานได้เทียบเท่ากับกังหันไอน้ำแบบควบแน่นเมื่ออัตราการไหลของไอน้ำที่ดึงออกมาเป็นศูนย์ หรือทำงานคล้ายกับกังหันไอน้ำแบบแรงดันย้อนกลับเมื่ออัตราการไหลของไอน้ำที่ดึงออกมาสูงสุด ในขณะเดียวกัน การวิเคราะห์แผนภาพการทำงานหรือการทดสอบทางความร้อนสามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการลดภาระสูงสุดของระบบไฟฟ้าได้ เช่น การปรับโหลดไฟฟ้าขึ้นหรือลงอย่างยืดหยุ่นภายใต้อัตราการไหลของไอน้ำที่ดึงออกมาเฉพาะ เพื่อตอบสนองความต้องการในการลดภาระสูงสุดของระบบไฟฟ้า

3. เสถียรภาพในการให้ความร้อนดีเยี่ยม

แรงดันไอน้ำที่ดึงออกมาจะถูกควบคุมโดยตัวควบคุมแรงดันเพื่อรักษาเสถียรภาพ ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการจ่ายไอน้ำที่เชื่อถือได้ไปยังผู้ใช้งานด้านความร้อน นอกจากนี้ การออกแบบของเครื่องยังรักษาอัตราการไหลขั้นต่ำ (ประมาณ 5% ถึง 10% ของอัตราการไหลที่ออกแบบไว้) ผ่านส่วนแรงดันต่ำเพื่อระบายความร้อนให้กับกระบอกสูบแรงดันต่ำ ซึ่งช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยในการใช้งาน

4. ความสามารถในการใช้งานที่หลากหลาย

กังหันชนิดนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบทำความร้อนส่วนกลางในเมือง การใช้ประโยชน์จากความร้อนเหลือทิ้งในภาคอุตสาหกรรม และสาขาอื่นๆ การออกแบบแบบดึงความร้อนสองทางยังสามารถตอบสนองความต้องการด้านความร้อนที่ระดับความดันต่างๆ ได้ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานให้ดียิ่งขึ้น