โรงงานไฟฟ้ากัง

โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ (Gas Turbine Power Plant)

ลักษณะการทำงาน

โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซเป็นโรงไฟฟ้าที่ใช้กังหันก๊าซเป็นเครื่องต้นกำลัง ซึ่งได้พลังงานจากการเผาไหม้ของส่วนผสมระหว่างก๊าซธรรมชาติหรือน้ำมันดีเซลกับอากาศความดันสูง (Compressed Air) จากเครื่องอัดอากาศ (Air Compressor) ในห้องเผาไหม้เกิดเป็นไอร้อน ที่ความดันและอุณหภูมิสูงไปขับดันใบกังหันเพลากังหันไปขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า
เครื่องกังหันก๊าซแบ่งเป็น 2 แบบ คือ Open Type และ Closed Type แต่ที่ใช้กันส่วนใหญ่ในปัจจุบันเป็นแบบ Open Typeซึ่งสามารถแยกตามการออกแบบเป็น Jet Type และ Heavy Duty Typeโดยที่ชนิด Jet Type จะได้รับการออกแบบให้มีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา และมีความเร็วรอบสูง เหมาะสมที่จะใช้เป็นเครื่องต้นกำลังของเครื่องบิน แต่สำหรับโรงไฟฟ้านั้นส่วนใหญ่จะเป็นแบบ Heavy Duty Type
โรงไฟฟ้ากังหันก๊าซมีประสิทธิภาพประมาณ 25% สามารถเดินเครื่องได้อย่างรวดเร็วเหมาะที่จะใช้เป็นโรงไฟฟ้าสำรองเพื่อผลิตพลังงาน ไฟฟ้า ในช่วงความต้องการไฟฟ้าสูงสุด (Peak Load Period) และกรณีฉุกเฉิน และมีอายุการใช้งานประมาณ 15 ปี
หลักการทำงานเบื้องต้นของกังหันก๊าซ

1. เครื่องอัดอากาศจะอัดอากาศให้มีความดันสูง 8-10 เท่า

2. อากาศความดันสูงจะถูกส่งเข้าไปยังห้องเผาไหม้ที่มีเชื้อเพลิงก๊าซ (หรือน้ำมันดีเซล) ทำการเผาไหม้

3. อากาศร้อนในห้องเผาไหม้เกิดการขยายตัว ทำให้มีความดันและอุณหภูมิสูง

4. ส่งอากาศนี้ไปดันกังหันก๊าซ

5. เพลาของกังหันก๊าซจะอยู่แกนเดียวกันกับอุปกรณ์ต่างๆ ที่จะนำไปใช้งาน เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ฯลฯ

หม้อน้ำ (Waste Heat Boiler หรือ Heat Recovery Load Generator)โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม สามารถแยกประเภทตามลักษณะของหม้อน้ำ ได้เป็นแบบ

Unfired Typeเป็นหม้อน้ำที่ไม่ได้ใช้ไฟในการเปลี่ยนสถานะของน้ำให้เป็นไอน้ำ

2. Fired Typeเป็นหม้อน้ำที่ใช้ไฟในการเปลี่ยนสถานะของน้ำให้เป็นไอน้ำซึ่งยังแบ่งออกเป็น

2.1 Supplementary Fired

2.2 Exhaust Fired

ลักษณะการใช้เชื้อเพลิงของหม้อน้ำชนิดต่างๆของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมชนิดหม้อน้ำแบบ Unfired เป็นชนิดที่ไม่มีการใช้เชื้อเพลิง เพื่อการเผาไหม้ในหม้อน้ำแต่ใช้ไอเสียจากกังหันก๊าซเพียงอย่างเดียวโรงไฟฟ้าประเภทนี้กำลังผลิประมาณ 70 % จะเป็นกำลังผลิตจากเครื่องกังหันก๊าซและอีกประมาณ 30% จะเป็นกำลังผลิตจากเครื่องกังหันไอน้ำโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมชนิดหม้อน้ำแบบ Supplementary fired มีการใช้เชื้อเพลิงเผาไหม้ในหม้อน้ำเพิ่มกำลังผลิตผลิตของกังหันไอน้ำให้ประมาณ 50% ของกำลังผลิตทั้งหมดโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมชนิดหม้อน้ำแบบ Exhaust fired เพิ่มระบบเชื้อเพลิงและการเผาไหม้ให้มากขึ้นอีก เพื่อใช้ประโยชน์จากการเผาไหม้อ๊อกซิเจนที่เหลืออยู่ในไอเสีย จากเครื่องกังหันก๊าซให้เต็มที่ ซึ่งจะเพิ่มกำลังผลิตจากกังหันไอน้ำให้สูงถึงประมาณ 80% ของกำลังผลิตทั้งหมด

ลักษณะการทำงานของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม(Combined Cycle Power Plant)โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม เป็นการนำเอาเทคโนโลยีของโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ และโรไฟฟ้าพลังไอน้ำมาใช้งานเป็นระบบร่วมกัน โดยการนำไอเสียจากโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ ซึ่งมีความร้อนสูง (ประมาณ 500 องศาเซลเซียส) ไปผ่านหม้อน้ำ (Heat Recovery Steam Generator) และถ่ายเทความร้อนให้กับน้ำ ทำให้น้ำเดือดกลายเป็นไอ เพื่อขับกังหันไอน้ำ สำหรับผลิตพลังงานไฟฟ้าต่อไป โดยทั่วไปโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมจะประกอบด้วยเครื่องกังหันก๊าซ 1 – 4 เครื่องร่วมกับกังหันไอน้ำ 1 เครื่องและใช้เป็นโรงไฟฟ้าผลิตพลังงานปานกลาง (Medium to Base Load Plant)

ห้องอัดอากาศ (Air Compressor) ทำหน้าที่อัดอากาศจากภายนอกให้มีความดันสูงขึ้นก่อนที่จะส่งไปยังห้องเผาไหม้
ห้องเผาไหม้ (Combustion Chamber) เป็นบริเวณที่จะทำการเผาไหม้เชื้อเพลิงและอากาศที่ถูกอัดจากห้องอัดอากาศทำให้เกิดเป็นไอร้อนที่มีความเร็วสูง
เครื่องกังหันก๊าซ (Gas Turbine) ไอร้อนที่มีความเร็วสูงจากห้องเผาไหม้ จะมาขับดันเครื่องกังหันก๊าชให้หมุนเพื่อที่จะไปหมุน เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า มีหลายขนาดตั้งแต่กำลังผลิต 1 เมกะวัตต์ ไปจนถึงขนาดใหญ่ที่สุด จะมีกำลังผลิตประมาณ 130 เมกะวัตต์

ตัวอย่างเขื่อนกังหันก๊าซ