ลักษณะการทำงาน 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)
ส่วนประกอบที่สำคัญโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมประกอบด้วย
1. เครื่องกังหันก๊าซ (เช่นเดียวกับโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ)
2. หม้อน้ำ (Waste Heat Boiler หรือ Heat Recovery Load Generator)
3. เครื่องกังหันไอน้ำ (เช่นเดียวกับโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ)
1 กังหันก๊าซ (Gas Turbine)
(เช่นเดียวกับโรงไฟฟ้ากังหันก๊าซ)
หลักการทำงานเบื้องต้นของกังหันก๊าซ
1. เครื่องอัดอากาศจะอัดอากาศให้มีความดันสูง 8-10 เท่า
2. อากาศความดันสูงจะถูกส่งเข้าไปยังห้องเผาไหม้ที่มีเชื้อเพลิงก๊าซ (หรือน้ำมันดีเซล) ทำการเผาไหม้
3. อากาศร้อนในห้องเผาไหม้เกิดการขยายตัว ทำให้มีความดันและอุณหภูมิสูง
4. ส่งอากาศนี้ไปดันกังหันก๊าซ
5. เพลาของกังหันก๊าซจะอยู่แกนเดียวกันกับอุปกรณ์ต่างๆ ที่จะนำไปใช้งาน เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ฯลฯ
2. หม้อน้ำ (Waste Heat Boiler หรือ Heat Recovery Load Generator)
โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม สามารถแยกประเภทตามลักษณะของหม้อน้ำ ได้เป็นแบบ
1. Unfired Type
เป็นหม้อน้ำที่ไม่ได้ใช้ไฟในการเปลี่ยนสถานะของน้ำให้เป็นไอน้ำ
2. Fired Type
เป็นหม้อน้ำที่ใช้ไฟในการเปลี่ยนสถานะของน้ำให้เป็นไอน้ำซึ่งยังแบ่งออกเป็น
2.1 Supplementary Fired
2.2 Exhaust Fired
ลักษณะการใช้เชื้อเพลิงของหม้อน้ำชนิดต่างๆของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วม
โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมชนิดหม้อน้ำแบบ Unfired เป็นชนิดที่ไม่มีการใช้เชื้อเพลิง เพื่อการเผาไหม้ในหม้อน้ำแต่ใช้
ไอเสียจากกังหันก๊าซเพียงอย่างเดียวโรงไฟฟ้าประเภทนี้กำลังผลิประมาณ 70 % จะเป็นกำลังผลิตจากเครื่องกังหันก๊าซและอีกประมาณ 30% จะเป็นกำลังผลิตจากเครื่องกังหันไอน้ำ
โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมชนิดหม้อน้ำแบบ Supplementary fired มีการใช้เชื้อเพลิงเผาไหม้ในหม้อน้ำเพิ่มกำลังผลิตผลิตของกังหันไอน้ำให้ประมาณ 50% ของกำลังผลิตทั้งหมด
โรงไฟฟ้าพลังความร้อนร่วมชนิดหม้อน้ำแบบ Exhaust fired เพิ่มระบบเชื้อเพลิงและการเผาไหม้ให้มากขึ้นอีก เพื่อใช้ประโยชน์จากการเผาไหม้อ๊อกซิเจนที่เหลืออยู่ในไอเสีย จากเครื่องกังหันก๊าซให้เต็มที่ ซึ่งจะเพิ่มกำลังผลิตจากกังหันไอน้ำให้สูงถึงประมาณ 80% ของกำลังผลิตทั้งหมด
3. เครื่องกังหันไอน้ำ(Steam turbine)
(เช่นเดียวกับโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำ)
คือ โรงไฟฟ้าที่ใช้ความร้อนจากเชื้อเพลิงชนิดต่าง ๆ ทำให้น้ำกลายเป็นไอน้ำไปขับเครื่องกังหันให้หมุนและให้พลังงานกลออกมาหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นพลังงานไฟฟ้า
การทำงานของเครื่องกังหันไอน้ำ ไอน้ำที่มีอุณหภูมิและความดันสูงจากท่อนำไอน้ำจะไหลเข้าสู่เครื่องกังหันไอน้ำผ่านทางวาล์วของระบบควบคุม เพื่อควบคุมการไหลของไอน้ำที่จะไปหมุนกังหันไอน้ำให้เหมาะสมกับความเร็วรอบหรือภาวะที่ต้องการ จากนั้นไอน้ำก็จะไหลเข้าสู่ตัวกังหันโดยมีเพลาหมุนและใบพัดติดตั้งอยู่ภายในตัวถัง เพลานี้จะถูกรองรับด้วยแบริ่ง (Bearing) เมื่อไอน้ำไหลเข้ามาในตัวกังหันไอน้ำทำให้ความเร็วการไหลของไอน้ำในตัวกังหันสูงขึ้น ไอน้ำที่ความเร็วสูงนี้จะไปปะทะกับใบพัด (Moving Blade) ที่ติดอยู่กับเพลา ทำให้เกิดแรงผลักดันให้เพลาของกังหันหมุน เมื่อไอน้ำผ่านชุดของใบพัดจนครบ ความดันและอุณหภูมิของไอน้ำจะลดลง ไอน้ำก็จะไหลออกจากกังหันเข้าสู่เครื่องควบแน่น เมื่อไอน้ำไหลเข้าสู่เครื่องควบแน่น ไอน้ำจะถ่ายเทความร้อนผ่านท่อ และเปลี่ยนสถานะเป็นน้ำบริสุทธิ์อีกครั้งหนึ่ง
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)
