ما تحول الطاقة الذي يحدث في محطة توليد الطاقة الكهربائية التي تعمل بالفحم؟

ما تحول الطاقة الذي يحدث في محطة توليد الطاقة الكهربائية التي تعمل بالفحم؟

إن تحويل الطاقة الأساسي الذي يتم إجراؤه في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم هو من الطاقة الكيميائية إلى الطاقة الكهربائية. تتضمن هذه العملية الخطوات التالية:

1. الطاقة الكيميائية: الفحم هو وقود أحفوري يتم فيه تخزين كمية كبيرة من الطاقة الكيميائية. عندما يتم حرق الفحم في محطة توليد الكهرباء، يتم إطلاق هذه الطاقة الكيميائية.

2. الطاقة الحرارية: الحرارة الناتجة عن حرق الفحم تعمل على تسخين الماء الموجود في الغلاية إلى بخار، وهي العملية التي يتم من خلالها توليد الطاقة الحرارية.

3. الطاقة الميكانيكية: يعمل البخار عند الضغط العالي على دفع التوربين للدوران، وبالتالي تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية.

4. الطاقة الكهربائية: يقوم التوربين بتشغيل مولد كهربائي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. ثم يتم نقل الطاقة الكهربائية إلى الشبكة ليستخدمها المستهلكون.

وبالتالي، فإن تحويل الطاقة الذي يتم في محطة توليد الطاقة التي تعمل بالفحم يتم من الطاقة الكيميائية الموجودة في الفحم، مروراً بالطاقة الحرارية، والطاقة الميكانيكية، وأخيراً إلى الطاقة الكهربائية.

تتطلب محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم المعدات الرئيسية التالية لتحويل الطاقة:

1. الغلاية: تعتبر الغلاية أحد المعدات الأساسية في محطة توليد الطاقة التي تعمل بالفحم، ووظيفتها الرئيسية هي نقل الطاقة الحرارية الناتجة عن احتراق الفحم إلى الماء لتسخينه وتحويله إلى بخار.

2. التوربين: التوربين هو جهاز يقوم بتحويل الطاقة الحرارية للبخار إلى طاقة ميكانيكية. يدخل البخار ذو الحرارة المرتفعة والضغط العالي إلى التوربين ويدفع دوار التوربين إلى الدوران، والذي بدوره يدفع المولد إلى الدوران.

3. المولد: المولد هو جهاز يقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. يؤدي دوران التوربين إلى دفع الجزء الدوار للمولد للدوران، مما يؤدي إلى توليد الطاقة الكهربائية من خلال مبدأ الحث الكهرومغناطيسي.

بالإضافة إلى ذلك، تتطلب محطات الطاقة التي تعمل بالفحم معدات مساعدة مثل مضخات مياه التغذية، وأنظمة مياه التبريد، ومجمعات الغبار، ووحدات إزالة الكبريت، وما إلى ذلك لضمان التشغيل السلس لعملية توليد الطاقة.

4. محول الطاقة. تلعب المحولات دورًا مهمًا جدًا في محطات الطاقة. حيث أن الطاقة المولدة من محطة توليد الكهرباء تحتاج إلى أن يتم نقلها إلى مختلف أماكن استهلاك الكهرباء، وتكون مسافة النقل بعيدة وقريبة، مما يخلق فجوة بين الجهد العالي والمنخفض، مما قد يؤدي إلى فقدان جزء من الطاقة في عملية الإرسال. ومن أجل تقليل هذه الخسارة، تستخدم محطات الطاقة المحولات لضبط الجهد. عندما يلزم نقل الطاقة لمسافات طويلة، يمكن للمحول زيادة الجهد بحيث يتم تقليل الخسائر أثناء النقل. وعندما تصل الطاقة إلى المكان الذي تستخدم فيه، يقوم المحول بعد ذلك بتخفيض الجهد إلى مستوى مناسب للاستخدام. لذلك، تتطلب محطات الطاقة التي تعمل بالفحم استخدام المحولات لتقليل فقدان الطاقة وزيادة كفاءة النقل.

ولذلك، فإن معدات تحويل الطاقة الرئيسية في محطة توليد الطاقة التي تعمل بالفحم تشمل الغلايات والتوربينات والمولدات. ومن خلال العمل جنبًا إلى جنب مع هذه الأجهزة، تكون محطات الطاقة التي تعمل بالفحم قادرة على تحقيق عملية التحويل من الطاقة الكيميائية للفحم إلى الطاقة الكهربائية.