석탄 연소로 인해 전기 에너지가 생산되는 과정을 단계별로 설명하면 다음과 같습니다.
1. 석탄 연소:발전소 보일러에서 석탄이 연소되면 산소와 함께 연소됩니다. 이 공정에서는 막대한 양의 열이 발생하여 고온 가스가 생성됩니다.
2. 증기 생성:석탄이 연소되면서 발생하는 열은 보일러 내부의 튜브를 통해 순환하는 물을 고압 증기로 변환합니다. 증기는 연소로 인해 생성된 열에너지를 운반합니다.
3. 증기 터빈:고압 증기는 증기 터빈을 향해 전달됩니다. 증기가 터빈 블레이드를 통과하면서 빠르게 팽창하여 블레이드를 회전시키는 힘이 생성됩니다.
4. 발전기:회전하는 터빈은 발전기에 연결됩니다. 터빈이 회전하면 발전기 내의 고정 도체(보통 구리 권선)와 상호 작용하는 자기장이 생성됩니다. 이 과정은 터빈의 기계적 에너지를 전기 에너지로 변환합니다.
5. 전압 조절:발전기에서 생산된 전기 에너지는 일반적으로 고전압이므로 직접 분배에 적합하지 않습니다. 안전하고 효율적인 전송을 보장하기 위해 필요에 따라 전압을 높이거나 낮추는 변압기를 통해 전압 조정을 거칩니다.
6. 전송 및 배전:규제된 전기 에너지는 고전압 전력선을 통해 유통 센터까지 장거리 전송됩니다. 이후에는 지역 전력선과 변전소를 통해 주거용, 상업용, 산업용 소비자에게 추가로 배포됩니다.
따라서 석탄을 태울 때 열 에너지가 방출되는 동안 이 열은 터빈을 통해 기계적 에너지로 변환된 다음 발전기를 통해 전기 에너지로 변환되어 궁극적으로 우리가 다양한 목적으로 사용하는 전기를 생산하게 됩니다.
