화력발전소에서 전기를 생산하는 방법

우리가 흔히 공기처럼 생각하면서 사용하고 있는 공공재가 있는데요, 그건 바로 전기입니다.

 

전기는 어디서 만들어질까요? 발전소입니다.

 

석탄화력발전소, 원자력발전소, 신재생에너지 발전소(풍력,수력 등)가 주요 카테고리이죠.

 

제가 오늘 소개 해 드릴 부분은 제가 근무하고 있기도한 '석탄화력발전소'에서 '전기'를 생산해 내는 방법입니다.

 

 

<자료 출처 : 픽사베이>

 

 

먼저 석탄화력발전소에서 전기를 생산하기 위해서는 필요한 준비물이 있습니다.

1. 석탄(대부분 유연탄)

2. 물(순수, Demi Water)

3. 설비(보일러, 터빈, 발전기 등)

 

입니다.

 

석탄에 대해서 먼저 이야기 해보죠

 

[1] 석탄

 

<자료 출처 : 픽사베이>

 

 

석탄의 구성원소는 C, N, O, S입니다. (탄소, 질소, 산소, 황)

 

석탄이 연소가 되려면, 주원료인 석탄에 충분한 산소 조건 분위기에서 점화원을 만나야 합니다. 그러면 연소의 결과 열을 발생하게 되죠.

 

(석탄 + 산소 → 열, Heat)

 

이 열을 이용하여 2번, 순수를 가열합니다.

 

[2] 물(순수, Demi Water)

 

저희 회사를 예로 들자면 순수를 만들기 위한 공업용수를 상수도에서 시작합니다. 상수도/중수도/하수도의 개념으로 보시면 되는데요. 흔히들 우리 일상생활에서 접하는 물이 상수도입니다.

 

그 용수를 특정 설비를 통해 특정 수질을 만족하는 순수를 만들어 냅니다.

 

순수를 만들어 내는 목적은 상수도 내에 존재하는 다양한 미네랄, 미립자, 경도성 이온, 이온성 입자 등을 제거하기 위함입니다.

 

눈에 보이진 않지만, 이를 제거하는 이유는 후단설비에 손상을 덜어주기 위함입니다.

 

 

[3] 설비(보일러, 터빈, 발전기 등)

석탄으로부터 발생된 열원은 이 순수를 Boiling, 가열하는데 쓰이게 됩니다. 냄비에 물을 담아놓고 끓이는 거라고 생각하셔도 됩니다.

 

그러면 끓어오른 순수에서 대량의 수증기가 발생하게 되겠지요. 이 과정이 보일러 내에서 이뤄지고, 순수가 상변화를 한 겁니다(액체 → 기체)

 

기화된 순수는 후단의 터빈설비에 들어가게 됩니다. 터빈의 블레이드(날개)를 수증기의 압력으로 회전시켜 주게 되는데, 

 

터빈의 이 기계적 에너지가 비로소 전기에너지로 바뀌게 되는 것입니다.(발전기)

 

 

<자료 출처 : 픽사베이>

 

 

생산된 전기는 각 변전소를 거쳐 각 가정과 공장에 공급되어, 우리가 마실 물도 끓여주게 되고, 어두운 밤을 밝혀주는 역할도 하게 해 줍니다.