در دنيا 5 منبع انرژي ، كه تقريباً تمام برق دنيا را مهيا مي كنند ، وجود دارد . آن ها ذغال سنگ ، نفت خام ، گاز طبيعي ، نيروي آب و انرژي هسته اي هستند . تجهيزات هسته اي ، ذغالي و نفتي از چرخه ي بخار براي برگرداندن گرما به انرژي الكتريكي – بر طبق ادامه متن – استفاده مي كنند .
نيروگاه بخاري از آب بسيار خالص در يك چرخه يا سيكل بسته استفاده مي كند . ابتدا آب در بويلرها براي توليد بخار در فشار و دماي بالا گرما داده مي شود كه عموماً دما و فشار آن در يك نيروگاه مدرن به 150 اتمسفرو 550 درجه ي سانتيگراد مي رسد . اين بخار تحت فشار زياد توربين ها را ( كه آن ها هم ژنراتورهاي الكتريكي را مي گردانند ، و اين ژنراتورها با توربين ها به طور مستقيم كوپل هستند ) مي گردانند يا اصطلاحاً درايو مي كنند . ماكزيمم انرژي از طريق بخار به توربين ها داده خواهد شد فقط اگر بعداً همان بخار اجازه يابد در يك فشار كم ( به طور ايده آل فشار خلاء ) از توربين ها خارج شود . اين مطلب مي تواند توسط ميعان بخار خروجي به آب بدست آيد .
سپس آب دوباره بداخل بويلرها پمپ مي شود و سيكل دوباره شروع مي گردد . در مرحله ي تقطير مقدار زيادي از گرما مجبور است از سيستم استخراج شود . اين گرما در كندانسور كه يك شكل از تبادل كننده گرمايي است ، برداشته مي شود . مقدار بيشتري از گرماي آب ناخالص وارد يك طرف كندانسور مي شود و آن را از طرف ديگر ترك مي كند به صورت آب گرم ، داشتن گرماي به اندازه كافي استخراج شده از بخار داغ براي تقطير آن به آب . در هيچ نقطه اي نبايد دو سيستم آبي مخلوط شوند . در يك سايت ساحلي آب ناخالص داغ شده به سادگي به دريا برگشت داده مي شود در يك نقطه با فاصله ي كوتاه . يك نيروگاه GW 2 به حدود 60 تن آب دريا در هر ثانيه احتياج دارد . اين براي دريا مشكل نيست ، اما در زمين تعداد كمي از سايت ها مي توانند اين قدر آب را در يك سال ذخيره كنند . چاره ي ديگر بازيافت آب است . برج هاي خنك كن براي خنك كردن آب ناخالص استفاده مي شوند به طوري كه آن مي تواند به كندانسورها برگردانده شود ، بنابراين همان آب به طور متناوب به چرخش در مي آيد . يك برج خنك كن از روي ساختار سيماني اش كه مانند يك دودكش خيلي پهن است شناخته شده است و به صورت مشابه نيز عمل مي كند . حجم زيادي از هوا داخل اطراف پايه ( در پايين و داخل و مركز لوله ي برج ) آن كشيده مي شود و ازميانه ي بالايي سر باز آن خارج مي شود . آب گرم و ناخالص به داخل مركز داخلي برج از تعدادي آب پاش نرم ( آب پاش با سوراخ هاي ريز ) پاشيده مي شود و هنگامي كه آن فرو مي ريزد با بالا رفتن هوا ( توسط هواي بالا رونده ) خنك مي شود . سرانجام آب پس از خنك شدن در يك حوضچه در زير برج جمع مي شود . برج خنك كن واقعاً يك تبدل دهنده گرمايي دوم ، كه گرماي آب ناخالص را به هواي اتمسفر مي فرستد ، است ، اما نه مانند تبادل دهنده ي گرمايي اول ، در اين جا دو سيال اجازه مي يابند با هم تماس داشته باشند و در نتيجه مقداري از آب توسط تبخير كم مي شود .
برج هاي خنك كن هرگز قادر به كاهش دماي آب ناخالص تا پايين تر از دماي حدي هوا نيستند به طوري كه كارآيي كندانسور و از آن جا كارآيي تمام نيروگاه در مقايسه با يك سايت ساحلي كاهش مي يابد . همچنين ساختمان برج هاي خنك كن قيمت كلي ساختمان و بناي نيروگاه را افزايش مي دهد .
احتياج براي خنك كردن آب يك فاكتور مهم در انتخاب سايت نيروگاهي زغالي ، نفتي و هسته اي است . يك سايت كه مناسب است براي يك نيروگاه كه از يك نوع سوخت استفاده مي كند به ناچار مناسب نيست براي يك نيروگاه كه از نوع ديگري سوخت استفاده مي كند .

نيروگاه هاي ذغال – سوختي ( Coal-Fired Power Stations )

پيش از اين نيروگاه هاي سوخت ذغال سنگ نزديك باري كه آن ها تأمين مي كردند ساخته مي شدند . يك نيروگاه خروجي GW 2 ، درحدود 5 ميليون تن ذغال در سال مصرف مي كند . در انگليس كه بيشتر ذغال نيروگاه توسط ريل حمل مي شود ، اين نشان مي دهد ، يك مقدار متوسط در حدود 13 تن در روز را كه هر كدام 1000 تن را حمل مي كنند . اين يعني اين كه نيروگاه هاي ذغال – سوختي به يك ريل متصل نياز دارند مگر اين كه نيروگاه درست در دهانه ي معدن ( بسيار نزديك به معدن ) ساخته شود.

نيروگاه هاي نفت – سوختي ( Oil-Fired Power Stations )

سوخت نفتي نيروگاه مي تواند مشتق شود به نفت خام كه نفتي است هنگامي كه از چاه بيرون مي آيد ، و نفت باقيمانده كه باقي مي ماند هنگامي كه بخش هاي قابل دسترس استخراج شوند در تصفيه نفت . قيمت انتقال نفت توسط خطوط لوله كمتر از انتقال ذغال سنگ با ريل است ، اما حتي همان نيروگاه هاي سوخت نفت خام هم اغلب در نزديكي اسكله ها و لنگرگاه هاي با آب عميق كه براي تانكرهاي اندازه متوسط ( تانكرهاي حمل و نقل سوخت ) مناسب است ، واقع مي شوند . نفت باقيمانده نيرگاه هاي سوختي احتياج دارد در نزديكي تصفيه خانه كه آن ها را تأمين مي كند واقع شوند . اين به دليل است كه نفت باقيمانده بسيار چسبناك است و مي تواند فقط منتقل شود در ميان خطوط لوله به طور اقتصادي اگر آن گرم نگه داشته شود .

نيروگاه هاي هسته اي ( Nuclear Power Stations )

در مقابله با ذغال سنگ و نفت ، ارزش انتقال سوخت هسته اي ناچيز است به دليل مقدار استعمال خيلي كم . يك نيروگاهGW 1 در حدود 41/2 تن اورانيوم در هر هفته نياز دارد . اين مقايسه مي شود به طور بسيار مطلوب با 50000 تن سوخت كه در يك هفته در نيروگاه ذغال – سوختي سوزانده مي شد . نيروگاه هاي هسته اي در حال حاضر تقريباً آب خنك بيشتري درمقايسه با نيروگاه هاي ذغال سوختي و نفت – سوختي استفاده مي كنند ، به علت كارايي و بازده پايين آن ها . همه ي نيروگاه هاي هسته اي در انگليس ، با يك چشم داشت ، در ساحل واقع مي شوند و از آب خنك دريا استفاده مي كنند .

نيروگاه هاي برق – آبي ( Hydroelectric Power Stations )

نيروگاه هاي برق – آبي بايد جايي واقع شوند كه دهانه آب دردسترس هست ، و نظر به اين كه اين اغلب در مناطق كوهستاني است ، آن ها ممكن است به خطوط انتقال طولاني براي حمل توان به نزديك ترين مركز يا پيوستن به شبكه نياز داشته باشند . همه ي طرح هاي برق – آب به دو فاكتور اساسي وابسته هستند : يكي جريان آب و يكي اختلاف در سطح يا دهانه . نياز دهانه ممكن است فراهم شود بين يك درياچه و يك دره باريك ، يا توسط ساختن يك سد كوچك در يك رودخانه كه جريان را منحرف مي كند به سمت نيروگاه ، يا توسط ساختن يك سد مرتفع در مقابل يك دره براي ساخت يك درياچه ي مجازي.
* ارسال مقاله توسط عضو محترم سايت با نام کاربري : mashhadizadeh