Language
Country/Area
No result found
Từ Benson đến thời hiện đại: Máy tạo hơi nước siêu tới hạn đã phát triển như thế nào trong tương lai của sản xuất điện?
Sự phát triển của công nghệ máy tạo hơi nước, từ những thiết kế đầu tiên cho đến máy tạo hơi nước siêu tới hạn ngày nay, cho thấy những tiến bộ về kỹ thuật đã tác động đến toàn bộ ngành điện như thế nào. Là loại nồi hơi mới, máy tạo hơi nước siêu tới hạn hoạt động trên áp suất và nhiệt độ tới hạn và trở thành thiết bị không thể thiếu trong sản xuất điện. Không giống như nồi hơi cận tới hạn truyền thống, máy tạo hơi nước siêu tới hạn hoạt động ở áp suất trên 22 MPa (3200 pound mỗi inch vuông) và nhiệt độ cao 374°C (705°F), cho phép mật độ nước giảm một cách trơn tru mà không bị biến đổi pha, biến thành nước. hơi nước không thể phân biệt được.
Khi nước được làm nóng trên nhiệt độ tới hạn và giãn nở đến một áp suất dưới tới hạn nhất định, điều này có nghĩa là công nghệ có thể sử dụng nhiên liệu hiệu quả, cho phép sản xuất điện hiệu quả.
Trong lịch sử, máy tạo hơi nước siêu tới hạn đôi khi được gọi là nồi hơi Benson. Năm 1922, Mark Benson nhận được bằng sáng chế cho thiết kế nồi hơi chuyển nước thành hơi ở áp suất cao. An toàn là yếu tố quan trọng được cân nhắc trong thiết kế của Benson. Trước khi Benson ra đời, các thiết kế máy tạo hơi nước đời đầu chỉ có thể chịu được áp suất tương đối thấp, điển hình là khoảng 100 bar (10 MPa), đây là tiêu chuẩn công nghiệp trong phát triển tuabin hơi nước vào thời điểm đó. Một trong những tính năng kỹ thuật đặc biệt của những nồi hơi này là trống tách nước/hơi bằng đinh tán. Khi công nghệ của Benson tiếp tục phát triển, các thiết kế nồi hơi nhanh chóng đi chệch khỏi ý tưởng ban đầu của Benson.
Hiệu suất cao của máy tạo hơi nước siêu tới hạn đã giúp chúng có được vị trí trong ngành điện hiện đại, cải thiện hiệu suất tổng thể của các nhà máy điện.
Theo thời gian, vào năm 1957, Nhà máy điện Philo ở Ohio, Mỹ đã trở thành tổ máy phát điện hơi nước siêu tới hạn thương mại đầu tiên trên thế giới, có thể hoạt động ở mức siêu tới hạn trong thời gian ngắn. Năm 2012, nhà máy điện than đầu tiên ở Hoa Kỳ được thiết kế để vận hành ở nhiệt độ siêu tới hạn, Nhà máy điện than John W. Turkle, khai trương ở Arkansas, đánh dấu sự trưởng thành hơn nữa của công nghệ siêu tới hạn.
Khi công nghệ tiến bộ, sự đổi mới về máy tạo hơi nước siêu tới hạn vẫn tiếp tục diễn ra. Nhà máy điện chu trình hỗn hợp khí-hơi Cotham ở Anh đã vận hành thành công máy tạo hơi thu hồi nhiệt mới kết hợp các ưu điểm của nồi hơi Benson với các ưu điểm về thiết kế của nồi hơi dạng tang trống. Ngoài ra, Nhà máy điện Yaomeng của Trung Quốc là dự án tham khảo đầu tiên mà chúng tôi được chứng kiến cho đến nay. Việc xây dựng bắt đầu vào năm 2001, cho thấy tham vọng của Trung Quốc trong lĩnh vực công nghệ này.
Năm 2014, cơ quan nghiên cứu CSIRO của chính phủ Australia công bố họ đã đạt được những kỷ lục mới về áp suất và nhiệt độ của hơi nước siêu tới hạn thông qua ứng dụng năng lượng nhiệt mặt trời, tiếp tục chứng minh tính đa dạng của công nghệ tương lai.
Với nhu cầu về các công nghệ phát thải thấp hơn và hiệu quả hơn, ngành điện than cũng bắt đầu sử dụng các công nghệ phát thải thấp hiệu suất cao (HELE), dựa trên việc sản xuất điện than siêu tới hạn và siêu tới hạn. Những công nghệ này không chỉ cải thiện hiệu suất phát điện mà còn giúp giảm tác động môi trường của nhiên liệu hóa thạch.
Nhìn chung, sự phát triển của máy tạo hơi nước siêu tới hạn cho thấy một xu hướng rõ ràng: sản xuất điện trong tương lai cần dựa vào các công nghệ hiệu quả hơn để đáp ứng những thách thức về nhu cầu năng lượng toàn cầu. Khi chúng ta bước vào kỷ nguyên mà năng lượng tái tạo ngày càng quan trọng, những công nghệ này có thể đóng vai trò gì trong cơ cấu năng lượng trong tương lai?
