ຂໍ້ດີຫຼັກຂອງເຄື່ອງຈັກສົ່ງແຮງຈາກໄອນ້ຳສຳລັບການຜະລິດພະລັງງານໃນຂະໜາດໃຫຍ່ແມ່ນຫຍັງ?

ວິທີການທີ່ມີຄວາມມີປະສິດທິພາບສູງໃນດ້ານພະລັງງານ ແລະ ການປ່ຽນແປງພະລັງງານ ອຸດສາຫະກຳຍັງຄົງເຮັດການປັບປຸງ ແລະ ອອກແບບຫນ່ວຍເຄື່ອງຈັກໄອແອັດທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງຢ່າງຍິ່ງ (super critical steam turbine units). ຫນ່ວຍເຫຼົ່ານີ້ສາມາດບັນລຸປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນທີ່ດີເລີດເຖິງ 50% ຫຼື ສູງກວ່າ ເມື່ອໃຊ້ໃນການຜະລິດພະລັງງານ. ນີ້ໝາຍຄວາມວ່າ ເມື່ອຄວາມກົດດັນຂອງໄອແອັດຫຼັກແມ່ນ 35.5 MPa ແລະ ອຸນຫະພູມຂອງໄອແອັດທີ່ເຂົ້າສູ່ເຄື່ອງຈັກແມ່ນ 631 ອົງສາເຊີເລັຍ, ຫນ່ວຍເຫຼົ່ານີ້ຈະມີປະສິດທິພາບດີກວ່າຫນ່ວຍອື່ນໆໃນອຸດສາຫະກຳ. ຫນ່ວຍເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ການອອກແບບທີ່ມີຄວາມເປັນອາໂຣດີນາມິກທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ຮູບຮ່າງຂອງແຜ່ນພັດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ເຮັດດ້ວຍເທັກໂນໂລຊີຄວາມໄວສູງ (supersonic blade profiles) ເຊິ່ງການອອກແບບເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍປັບປຸງການລົ້ນໄຫຼຂອງໄອແອັດ ແລະ ການປ່ຽນແປງພະລັງງານ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ, ຫນ່ວຍເຫຼົ່ານີ້ໃຊ້ວັດສະດຸແຜ່ນພັດທີ່ເຮັດຈາກອະລູມິເນັຽມ-ທີເຕເນີອູມ (titanium alloy) ແທນທີ່ຈະໃຊ້ເຫຼັກທຳມະດາ. ວັດສະດຸເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ກັບກຳລັງສູນກາງ (centrifugal forces) ທີ່ເກີດຈາກຄວາມໄວໃນການປັ່ນທີ່ສູງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການນຳໃຊ້ພະລັງງານມີປະສິດທິພາບດີຂຶ້ນ. ໃນໂຄງການຜະລິດພະລັງງານຂະໜາດໃຫຍ່, ຂໍ້ດີດ້ານປະສິດທິພາບນີ້ເກີດຂື້ນຫຼາຍກວ່າປະລິມານຄວາມຮ້ອນທີ່ເພີ່ມຂື້ນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເຄື່ອງຈັກໄອແອັດ (steam turbines) ແມ່ນເປັນທາງເລືອກອັນດັບຕົ້ນສຳລັບເຄື່ອງຜະລິດພະລັງງານຂະໜາດໃຫຍ່.

ການດຳເນີນງານທີ່ສະຖຽນ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ

ທຸກໆເຄື່ອງຈັກສົ່ງໄອນ້ຳທັງໝົດມີຂໍ້ດີພື້ນຖານໜຶ່ງຢ່າງ: ຄວາມໝັ້ນຄົງແລະປະສິດທິພາບທີ່ສະເໝືອນກັນ. ການອອກແບບທີ່ທັນສະໄໝ ແລະ ຄຸນນະພາບໂດຍລວມໃນການກໍ່ສ້າງ ແລະ ການປະກອບ ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງໃນການຮັບມືກັບບັນຫາທີ່ທ້າທາຍທີ່ສຸດ: ການໃຊ້ງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ເປັນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ໃນສະພາບການທີ່ມີພາລະບັນທຸກສູງ. ແຜ່ນພັດທີ່ມີຮູບຮ່າງຄ້າຍຄືຕົ້ນໄມ້ເຟີຣ໌ (fir tree) ທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ ແລະ ສ່ວນປ້ອມກັນທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງປ່ຽນແປງ (variable gap ring dampening shrouds) ຊ່ວຍປ້ອງກັນ ແລະ ຮັບປະກັນຄວາມປອດໄພຂອງອົງປະກອບທີ່ໃຊ້ງານ ແລະ ສ່ວນຫຼັກ (cores) ເຖິງແມ່ນວ່າຈະຢູ່ໃນສະພາບການທີ່ມີພາລະບັນທຸກສູງທີ່ສຸດ. ອົງການມາດຕະຖານສາກົນ (ISO) ແລະ ມາດຕະຖານແຫ່ງຊາດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ ເຊັ່ນ: ISO 9001 ແລະ ISO 16675 ໄດ້ຊ່ວຍສົ່ງເສີມຄຸນນະພາບໃນການຜະລິດ ແລະ ການບໍາຮັກສາເຄື່ອງຈັກສົ່ງໄອນ້ຳ; ມາດຕະຖານທີ່ສະຫຼຸບໄວ້ຂ້າງເທິງນີ້ມີຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ໃນການນຳໃຊ້ຈິງ, ເນື່ອງຈາກເຄື່ອງຈັກສົ່ງໄອນ້ຳຂະໜາດໃຫຍ່ໄດ້ຖືກສັງເກດເຫັນວ່າສາມາດໃຊ້ງານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ຜະລິດພະລັງງານ (ດ້ວຍການບໍາຮັກສາຕາມແຜນ) ໃນເວລາຫຼາຍກວ່າ 5 ປີ; ອົງປະກອບທີ່ມີການປະຕິບັດການໝູນໄວ້ສູງ ໄດ້ຖືກອອກແບບມາເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມໝັ້ນຄົງໃນການໃຊ້ງານທີ່ 122 MPa ຢູ່ທີ່ອຸນຫະພູມ 630 ອົງສາ ໃນເວລາ 100,000 ວົງຈອນ (ນີ້ເປັນຄວາມຕ້ອງການດ້ານການໃຊ້ງານທີ່ສຳຄັນຫຼາຍສຳລັບການຜະລິດພະລັງງານຂະໜາດໃຫຍ່). ລະດັບຄວາມໝັ້ນຄົງນີ້ ແມ່ນມີຄວາມຈຳເປັນຢ່າງຍິ່ງໃນການຮັບປະກັນການໃຫ້ບໍລິການທີ່ບໍ່ຖືກຂັດຂວາງ ໃນການຜະລິດພະລັງງານສຳລັບຂະບວນການອຸດສາຫະກຳ ແລະ ການຮັກສາການດຳລົງຊີວິດປະຈຳວັນຂອງປະຊາຊົນ.

ການປ້ອງກັນສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການປ່ອຍອາຍຸດີທີ່ຕ່ຳ

ເຄື່ອງຈັກໄອແອັດມີຂໍ້ດີຫຼາຍດ້ານໃນການຜະລິດພະລັງງານທີ່ເປັນມິດຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ມັນສາມາດມີສ່ວນຮ່ວມໃນການຊ່ວຍໂລກບັນລຸເປົ້າໝາຍຂອງຄວາມເປັນບ່ອນທີ່ບໍ່ມີການປ່ອຍກາຊີຄາບອນ. ໂດຍການນຳໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີໄອແອັດທີ່ມີຄວາມກ້າວໜ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນຮູບແບບ ultra-supercritical, ການເຜົາຖ່ານຫີນສາມາດຫຼຸດລົງເຖິງ 256.28 ກຣາມ/ກິໂລວັດ-ຊົ່ວໂມງ. ນອກຈາກນີ້, ເຄື່ອງຈັກໄອແອັດທີ່ມີຄວາມສາມາດ 1 ລ້ານກິໂລວັດ ແຕ່ລະເຄື່ອງຈະປ່ອຍ CO2 ໜ້ອຍລົງ 945,000 ຕັນ/ປີ ແລະ ບັນດາຖ່ານຫີນໄດ້ 350,000 ຕັນ ເມື່ອທຽບກັບເຕັກໂນໂລຢີເກົ່າ. ສຳລັບການຜະລິດພະລັງງານຈາກຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫຼືອທິ້ງຈາກອຸດສາຫະກຳ, ເຄື່ອງຈັກໄອແອັດທີ່ປະສົມກັບເຕັກໂນໂລຢີ carbon dioxide supercritical ສາມາດເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການນຳໃຊ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຫຼືອທິ້ງໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 85%. ມີຂໍ້ມູນທີ່ພໍສົມຄວນຈາກກິດຈະກຳອຸດສາຫະກຳທີ່ຫຼາກຫຼາຍເພື່ອກຳນົດປະສິດທິພາບທີ່ຍອມຮັບໄດ້ຂອງເຄື່ອງຈັກໄອແອັດ. ມັນຍັງໄດ້ຮັບການຮັບຮອງຕາມມາດຕະຖານ ISO 14001 ກ່ຽວກັບການຈັດການສິ່ງແວດລ້ອມ, ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ວິທີແກ້ໄຂການຜະລິດພະລັງງານຂະໜາດໃຫຍ່ສອດຄ່ອງກັບຄວາມພະຍາຍາມທົ່ວໂລກໃນການປ້ອງກັນສິ່ງແວດລ້ອມແບບເຂີຍຂຽວ.

ເຄື່ອງຈັກໄອແອັດ ແລະ ຄວາມປະຫຍັດທີ່ໄດ້ຈາກວົງຈອນຊີວິດທັງໝົດ

ເມື່ອພິຈາລະນາວົດຈົນໄລຍະທັງໝົດຂອງໂຄງການຜະລິດພະລັງງານໃນຂະໜາດໃຫຍ່ ເຄື່ອງຈັກສູບໄອແອັດມີຜົນກະທົບທາງດ້ານຕົ້ນທຶນທີ່ດີຫຼາຍ. ຜົນກະທົບທີ່ດີຂອງເຄື່ອງຈັກສູບໄອແອັດເກີດຈາກປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນທີ່ສູງ ແລະອັດຕາຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງອຸປະກອນທີ່ຕ່ຳ. ເມື່ອປະສິດທິພາບຄວາມຮ້ອນເພີ່ມຂຶ້ນ ປະລິມານເຊື້ອເພີລີ່ງທີ່ຖືກນຳໃຊ້ໂດຍເຄື່ອງຈັກຜະລິດພະລັງງານຈະຫຼຸດລົງ ສົ່ງຜົນໃຫ້ຕົ້ນທຶນເຊື້ອເພີລີ່ງຕ່ຳລົງ. ນອກຈາກນີ້ ເນື່ອງຈາກເຄື່ອງຈັກສູບໄອແອັດຕ້ອງການການບໍາລຸງຮັກສາໆ້ານ້ອຍ ຕົ້ນທຶນການຊ່ວຍແລະການແກ້ໄຂຈະຕ່ຳລົງດ້ວຍ. ຍິ່ງໄປກວ່ານັ້ນ ຜົນກະທົບທີ່ເຮັດໃຫ້ເສຍຫາຍຢ່າງຮຸນແຮງຕໍ່ເສດຖະກິດຈາກການລົ້ມເຫຼວຂອງອຸປະກອນຢ່າງທັນທີທັນໃດກໍສາມາດຫຼີກເວີ່ງໄດ້. ເປັນຕົວຢ່າງ ເຄື່ອງຈັກສູບໄອແອັດທີ່ຈັບຄູ່ກັບເຕົາໄຟບໍລິເວນທີ່ມີການລົມເຫຼວແບບວົງຈອນທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງເປັນພິເສດ (ultra-supercritical) ຂະໜາດ 700 MW ສາມາດປະຢັດເຖົາຫີນຟອດມາດຕະຖານໄດ້ປະມານ 175,000 ຕັນຕໍ່ປີ ແລະຕົ້ນທຶນເຊື້ອເພີລີ່ງຂອງເຄື່ອງຈັກຜະລິດພະລັງງານຈະຖືກປະທັບທີ່ມີນ້ຳໜັກ. ອຸດສາຫະກຳຍັງມີຫຼາຍສາຂາການຜະລິດ ແລະສາຂາການສະໜອງທີ່ສຸກເສີນສຳລັບເຄື່ອງຈັກສູບໄອແອັດ. ໃນດ້ານຜົນກະທົບທີ່ດີ ສາຂາການຜະລິດ ແລະສາຂາການສະໜອງປະກອບດ້ວຍການຜະລິດຊິ້ນສ່ວນທີ່ມາດຕະຖານ ແລະເຄືອຂ່າຍບໍລິການຫຼັງການຂາຍທົ່ວໂລກ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ການຈັດສົ່ງອຸປະກອນໄວຂຶ້ນ ແລະຫຼຸດຜ່ອນຕົ້ນທຶນດ້ານການດຳເນີນງານ ແລະການຈັດການທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບອຸປະກອນ. ເນື່ອງຈາກອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ ແລະປະສິດທິພາບດ້ານຕົ້ນທຶນເຊື້ອເພີລີ່ງຂອງເຄື່ອງຈັກສູບໄອແອັດ ນັກລົງທຶນໃນໂຄງການຜະລິດພະລັງງານຂະໜາດໃຫຍ່ຈຶ່ງສາມາດຄືນທຶນການລົງທຶນເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ຢ່າງໄວ.

ຄວາມຍືດຫຍຸ່ນທີ່ແຂງແຮງໃນສະຖານະການຕ່າງໆ

ໜຶ່ງໃນເຫດຜົນທີ່ສຳຄັນທີ່ເຄື່ອງຈັກໄອແອັດຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນດ້ານພະລັງງານ ແມ່ນຄວາມຍືດຫຍຸ່ນຂອງມັນໃນການຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ຂອງການຜະລິດພະລັງງານຂະໜາດໃຫຍ່ໃນສະຖານະການທີ່ຕ່າງກັນ. ນອກຈາກຈະເປັນສ່ວນປະກອບຫຼັກຂອງໂຮງງານຜະລິດພະລັງງານຄວາມຮ້ອນຂະໜາດໃຫຍ່ແລ້ວ ເຄື່ອງຈັກໄອແອັດຍັງສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າກັບລະບົບພະລັງງານນິວເຄີເລີຍໄດ້ເພື່ອຈັດຫາໄອແອັດ ແລະ ພະລັງງານທີ່ບໍ່ມີການປ່ອຍກາຊີນິກໂຄບອນໃຫ້ແກ່ເຂດອຸດສາຫະກຳ ໂດຍດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງບັນລຸການນຳໃຊ້ພະລັງງານນິວເຄີເລີຍຢ່າງຄົບວົງຈອນ. ໃນການສົກເກັບພະລັງງານໃນດ້ານບໍ່ແຮ່, ສິ່ງອຳນວຍຄວາມສະດວກດ້ານພະລັງງານຂະໜາດໃຫຍ່ຂອງອຸດສາຫະກຳ ແລະ ເມືອງ, ແລະ ລະບົບເຄື່ອງຈັກໄອແອັດທີ່ບໍລິຫານຈັດຕັ້ງຢ່າງເປັນເອກະລາດໃນເມືອງຂະໜາດໃຫຍ່, ເຄື່ອງຈັກໄອແອັດສາມາດຖືກຈັດຕັ້ງຢ່າງຍືດຫຍຸ່ນເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າກັບຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ແທ້ຈິງ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບການຜະລິດພະລັງງານທັງໝົດໃຫ້ດີຂຶ້ນເພີ່ມເຕີມເມື່ອນຳໃຊ້ຮ່ວມກັບເຄື່ອງປ່ອຍພະລັງງານທີ່ຂັບເຄື່ອນດ້ວຍກາຊີ. ອຸດສາຫະກຳໄດ້ສາມາດພັດທະນາລະບົບການຜະລິດ ແລະ ລະບົບບໍລິການທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງເຕັມທີ່ເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການການຜະລິດພະລັງງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງແຕ່ລະເຂດ ແລະ ສາມາດປັບຕົວເຂົ້າກັບຄວາມຕ້ອງການການຈັດຫາພະລັງງານຂອງໂຄງການຂະໜາດໃຫຍ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນແຕ່ລະເຂດທີ່ມີວັດທະນະທຳ ແລະ ເສດຖະກິດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ ໂດຍລວມເຖິງການຈັດຫາສິນຄ້າທີ່ມີຢູ່ໃນສະຕັອກຢ່າງໄວວາ ແລະ ລະບົບເຄື່ອງຈັກໄອແອັດທີ່ຜະລິດຕາມຄວາມຕ້ອງການ.