Nā turbine mahu i loko o nā hale hana mana
ʻO nā turbine mahu kekahi o nā ʻāpana koʻikoʻi loa i nā ʻōnaehana hana mana, ʻoi aku hoʻi i nā hale hana mana lanahu (PLTU) a me nā hale hana mana wela ʻē aʻe e hoʻohana ana i ka wela e hana i ka uila. Hana kēia mau mea hana ma ka hoʻololi ʻana i ka ikehu wela a me ke kaomi o ka mahu wai i ikehu mechanical ma ke ʻano o ka wili ʻana o ke koʻokoʻo, a laila e hoʻokele i kahi mīkini hana e hana i ka uila. Ma muli o ko lākou pono a me ka ʻōʻō ʻenehana, ʻo nā turbine mahu ke kumu o nā ʻōnaehana uila he nui ma ka honua holoʻokoʻa, inā paha i hoʻoulu ʻia e ka lanahu, ke kinoea (ma o nā pōʻaiapuni hui pū ʻia), biomass, geothermal, a i ʻole ka mana nukelea.
ʻO ke kumumanaʻo hana o kahi turbine mahu
I ka ʻōlelo maʻalahi, hana ka turbine mahu ma ke kumumanaʻo o ka hoʻololi ʻana i ka ikehu. Hoʻomehana ʻia ka wai i loko o ka paila a hiki i ka lilo ʻana i mahu kiʻekiʻe, wela kiʻekiʻe. A laila hoʻokahe ʻia kēia mahu i ka turbine ma o ka laina mahu nui. Ke komo ka mahu i loko o ka turbine, hoʻonui ia ma o ka nozzle a me nā lau. Hoʻoulu kēia hoʻonui i kahi loli o ka ikehu: hoʻololi ʻia ke kaomi a me ka ikehu wela o ka mahu i ikehu kinetic (ka wikiwiki o ke kahe ʻana o ka mahu), a laila hoʻololi ʻia i ikehu mechanical ma ka paʻi ʻana i nā lau turbine, e hoʻoulu ana i ka rotor e wili.
Hoʻohuli pū ka rotor me ke koʻokoʻo turbine, kahi i hoʻopili ʻia i kahi mīkini hana. Hoʻohana ka mīkini hana i ke kumumanaʻo o ka hoʻokomo electromagnetic e hana i ka uila. Ma hope o ka hala ʻana ma ke kahua turbine, hāʻule ke kaomi a me ka mahana o ka mahu. A laila kahe ka mahu i kahi condenser, kahi e hoʻihoʻi ʻia ai i loko o ka wai, a laila hoʻihoʻi ʻia i ka paila. Ua ʻike ʻia kēia kaʻina ʻo ke kaʻina Rankine a ʻo ia ke kumu o ka hapa nui o nā hale hana mana turbine mahu.
Nā ʻāpana nui o kahi ʻōnaehana turbine mahu
ʻOiai ke ʻano o ka turbine mahu e like me hoʻokahi mīkini nui, aia ka ʻōnaehana i nā ʻāpana i hoʻohui ʻia:
1. Mea hana paila a mahu paha
Hoʻopuka i ka mahu me ke kaomi kiʻekiʻe, ka mahana kiʻekiʻe. Hoʻopilikia nui ka maikaʻi o ka mahu (kaomi, ka mahana, a me ka makū) i ka hana a me ke ola o ka turbine.
2. ʻŌmole mahu (ʻāpana nui)
Aia i loko o ka rotor, ka casing, ka nozzle, a me nā lau turbine. ʻO ka hoʻolālā lau a me ka helu o nā pae e hoʻoholo ai i ka maikaʻi o ka hoʻololi ʻana o ka turbine i ka ikehu mahu i ka wili.
3. Kiaʻāina a me ka ʻōnaehana hoʻomalu
Hoʻoponopono i ka nui o ke kahe o ka mahu e komo ana i ka turbine ma o ka valve hoʻomalu, e mālama ana i ka wikiwiki o ka wili ʻoiai inā loli ke kaumaha uila.
4. Mea hana uila
Hoʻololi i ka ikehu mechanical o ke koʻokoʻo i ikehu uila. Pono ka wikiwiki o ka wili ʻana o ka turbine e kūlike me ke alapine (frequency) o ka ʻōnaehana, no ka laʻana, 50 Hz ma Indonesia.
5. Mea hoʻopaʻa
Ke hoʻolulu nei i ka mahu hoʻopau o ka turbine i ka wai (condensate). Kōkua ka condenser i ka hana ʻana i ke kaomi haʻahaʻa (vacuum) ma ka puka o ka turbine e hoʻonui i ka hoʻonui ʻana o ka mahu a hoʻonui i ka pono.
6. ʻO ka pamu wai hānai a me ka mea hoʻomehana
Ke hoʻihoʻi nei i ka wai i ka paila a me ka hoʻonui ʻana i ka pono o ka mea kanu ma ka hoʻohana ʻana i ke koena wela.
Nā ʻano o nā mīkini hoʻoheheʻe mahu
Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā mīkini hoʻoheheʻe mahu ma muli o kekahi mau ʻano:
1. Ma muli o ke kumumanaʻo o ka impulse a me ka pane ʻana
– Impulse turbine: hoʻolalelale ʻia ka mahu i loko o ka nozzle, a laila paʻi i nā ʻōpae rotor. Hana ʻia ka loli kaomi nui ma ka nozzle.
– ʻO ka turbine pane: hana ʻia ka hoʻonui ʻana ma ka stator a me ka rotor. Ma kēia hoʻolālā, hana pū nā ʻaoʻao rotor ma ke ʻano he nozzles.
I ka hana maoli, hoʻohana pinepine nā turbine hou i ka hui pū ʻana o ka impulse a me ka reaction me kahi hoʻonohonoho pae ʻia.
2. Ma muli o ka pae kaomi (HP, IP, LP)
I loko o nā hale mana nui, ua māhele pinepine ʻia ka turbine i kekahi mau ʻāpana:
– HP (Kaomi Kiʻekiʻe): loaʻa ka mahu kaomi kiʻekiʻe mai ka paila.
– IP (Pressure Waena): loaʻa ka mahu i loaʻa mai ka hoʻonui ʻana mai HP, pinepine ma hope o ke kaʻina hana hoʻomehana hou.
– LP (Kaomi Haʻahaʻa): ke kahua hope loa me ke kaomi haʻahaʻa, ʻo ia ka maʻamau nā lau lōʻihi loa a me ke anawaena nui.
Kōkua kēia mahele i ka hoʻonui ʻana i ka pono a me ka hōʻemi ʻana i ka makū mahu i ka pae hope loa e hiki ai ke hoʻoulu i ka ʻino o ka pahi.
3. Ma muli o ke kuhikuhi o ke kahe ʻana
– Ke kahe ʻana o ka mahu ma ke ʻano axial (ka mea maʻamau): ke kahe nei ka mahu ma ke ʻano like me ke axis.
– Kahe radial: kahe ka mahu ma ke ʻano kū pololei i ke axis; ʻaʻole i maʻamau no nā mea kanu mana nui.
Ke kuleana o nā turbine mahu i ka pono o ka hale hana mana
Hoʻopili ʻia ka pono o kahi hale hana mana mahu e nā kumu he nui, akā he kuleana koʻikoʻi ko ka turbine no ka mea he "alahaka" ia ma waena o ka ikehu wela a me ka ikehu uila. ʻO kekahi mau hoʻolālā hoʻonui pono e pili ana i nā turbine:
– Ke hoʻonui nei i ke kaomi mahu mua a me ka mahana: ʻo ke kiʻekiʻe o nā palena mahu, ʻoi aku ka nui o ka ikehu e hiki ke unuhi ʻia. Hoʻohana nā mea kanu supercritical a me ultra-supercritical i nā kūlana mahu kiʻekiʻe loa e hoʻonui i ka pono.
– Hoʻomehana hou: hoʻomehana hou ʻia ka mahu e puka mai ana mai ka turbine HP a laila komo i loko o ka turbine IP/LP, e hōʻemi ana i ka makū i ke kahua hope loa a hoʻonui i ka hana.
– Hoʻomehana wai hānai hoʻōla hou: ua unuhi ʻia kekahi mahu mai ka turbine e hoʻomehana i ka wai hānai, e hōʻemi ana i ka ukana hoʻomehana ma ka paila a hoʻonui i ka pono holoʻokoʻa.
– Ka mālama ʻana i ka hakahaka o ka condenser: ʻo ke kaomi haʻahaʻa i loko o ka condenser e hoʻonui i ka lakio hoʻonui turbine i mea e hoʻonui ai i ka hana a ka turbine.
Ma waho aʻe o ka hoʻolālā thermodynamic, hoʻopilikia ʻia ka pono e ka maʻemaʻe o ka pahi, ke kaulike rotor, ke kūlana sila, a me ka pololei o ka ʻōnaehana kaohi.
Nā pilikia hana a me ka mālama ʻana
Hana nā mīkini hoʻoheheʻe mahu ma lalo o nā kūlana koʻikoʻi: nā mahana kiʻekiʻe, nā kaomi kiʻekiʻe, a me nā wikiwiki wili kiʻekiʻe. No laila, he mea nui ka mālama ʻana. ʻO kekahi mau pilikia maʻamau:
1. Ka ʻino a me ka pala o ka pahi
ʻIke nui ʻia ma ka ʻāpana LP ma muli o ka makū a me nā ʻāpana. Pono e mālama ʻia ka hoʻolālā hope loa a me ka maikaʻi o ka wai paila/kemika e hōʻemi i ka pōʻino.
2. Ka haʻalulu a me ke kaulike ʻole o ka rotor
Hiki ke hoʻomaka ka haʻalulu mai ka hewa o ke kaulike, ke kaulike ʻole, ka ʻaʻahu ʻana o ka bearing, a i ʻole nā kūlana kahe mahu paʻa ʻole. ʻO ka nānā ʻana i ka haʻalulu kahi hōʻailona koʻikoʻi o ke olakino o ka turbine.
3. Ka hōʻino ʻana o ka hali a me ka lubrication
Pono ka ʻōnaehana lubrication e maʻemaʻe a paʻa. Hiki i ka haumia o ka aila ke hoʻoulu i ka ʻaʻahu wikiwiki a hoʻonui i ka pilikia o ka hāʻule ʻana.
4. Luhi wela
Hiki i nā pōʻaiapuni hoʻomaka-hoʻōki pinepine (no ka laʻana, ma muli o nā ukana kiʻekiʻe) ke hoʻoulu i ka luhi o ka mea. No laila, pono e hahai nā kaʻina hana hoʻomehana a me ka hoʻomaka ʻana i nā kūlana e pale aku ai i nā loli wikiwiki o ka mahana.
5. Ka liki ʻana o ka sila
Hiki i nā kahe mahu ma ke sila ke hōʻemi i ka pono a hoʻonui i ka hoʻohana ʻana i ka wahie no kWh.
Ma ka hoʻokō ʻana i ka mālama ʻana ma muli o ke kūlana, nā mea ʻike hou (haʻalulu, mahana, kaomi, a me ka nānā ʻana i ka aila) a me nā nānā maʻamau, hiki ke hoʻokele ʻia nā turbine me ka palekana a me ka hoʻokele waiwai.
Nā turbine mahu a me ka hoʻololi ikehu
I loko o ke ʻano o ka hoʻololi ikehu, pili mau nā turbine mahu. Hoʻohana nui nā mea kanu mana biomass a me geothermal i nā turbine mahu. I loko o nā mea kanu mana nukelea, he ʻāpana koʻikoʻi nā turbine mahu no ka mea hoʻohana ʻia ka wela mai ka reactor e hana i ka mahu e hoʻohuli i ka turbine. Eia kekahi, i loko o nā mea kanu mana pōʻaiapuni hui pū ʻia, hoʻohana ʻia ka wela hoʻopau mai ka turbine kinoea e hana i ka mahu i loko o kahi Heat Recovery Steam Generator (HRSG), a laila e hoʻokele i ka turbine mahu e hoʻonui i ka mana a me ka pono.
Ke hoʻomaka nei nā turbine mahu e pāʻani i kahi kuleana i ke kumumanaʻo o ka maʻalahi o ka ʻōnaehana, no ka laʻana, nā hiki ke hahai i nā ukana, ka hoʻohui ʻana me ka mālama wela, a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka mana kikohoʻe e pane i nā loli ukana ma muli o ke komo ʻana o ka ikehu hou.
Ka hopena
ʻO ka turbine mahu he mīkini hoʻololi ikehu e hoʻololi i ka mahu kiʻekiʻe i ka wili mechanical e hana i ka uila. Kākoʻo ʻia e kahi paila, condenser, pump, a me ka ʻōnaehana kaohi, ʻo ka turbine mahu ke kumu o ka pōʻaiapuni Rankine, kahi ʻōnaehana i hōʻoia ʻia he hilinaʻi no nā kenekulia. Ua hoʻolālā ʻia nā ʻano turbine a me nā hoʻonohonoho ʻana—inā he impulse a he reaction paha, a i ʻole HP-IP-LP split—e hoʻonui i ka pono me ka mālama ʻana i ka hilinaʻi. ʻOiai nā pilikia e like me ka erosion blade, ka haʻalulu, a me ka luhi thermal, ʻo nā turbine mahu he ʻenehana koʻikoʻi ia i nā ʻano mea kanu mana like ʻole, me nā mea e kākoʻo ana i ka hoʻololi ikehu. Me ka mālama pono ʻana a me nā hana hou i nā mea hana a me nā kaohi, e hoʻomau nā turbine mahu i ka pāʻani i kahi kuleana koʻikoʻi i ka lako paʻa a me ka pono o ka uila.
