كيف تعمل مولدات البخار لإنتاج الكهرباء؟

تُستخدم معظم مولدات البخار لتسخير الطاقة المحررة كحرارة في مجموعة متنوعة من العمليات، ومن ثم قد يتم تحويلها إلى شكل أكثر فائدة مثل: الطاقة الميكانيكية والكهربائية، وعادةً ما يتم إنتاج الحرارة المستخدمة عن قصد لإنتاج الكهرباء أو حتى يتم التقاطها كمنتج ثانوي لبعض العمليات الصناعية الأخرى.

وغالباً ما قد يكون المصدر المباشر للحرارة متسخاً كالوقود المشع في محطة الطاقة النووية على سبيل المثال، لذلك فإن الخطوة الأولى لتوليد الطاقة البخارية هي نقل هذه الحرارة إلى مياه نظيفة باستخدام مبادل حراري، وقد يتم ذلك عادةً عن طريق جعل مصدر الحرارة يرفع درجة حرارة وسيط التبادل مثل الزيت الذي يتم تداوله في دائرة مغلقة، ومن ثم يقوم هذا الزيت بدوره بتسخين خزان ماء دون تلويثه.

وهنا يتم تدوير الزيت الساخن من خلال حمام مائي لتوليد: البخار، ويوجد هناك عدة مخططات هندسية مختلفة للقيام بذلك، ولكن المبدأ يبقى كما هو، حيث يتم تحويل سائل التسخين إلى العديد من الأنابيب الصغيرة لزيادة ملامسة سطحه للماء – ومن ثم تسهيل عملية التبادل الحراري السريع وإنتاج البخار، وغالباً ما يكون البخار المنتج في محطات الطاقة النووية والفحم الحديثة في ظروف فوق الحرجة أي حوالي (374 درجة مئوية و22 ميجا باسكال).