화력발전소가 열을 발생시키는 원리가 궁금합니다

Question

요즘은 화력발전소가 많이 없어지는 추세긴한데 화력발전소가 열을 발시키는 원리가 어떻게 되는지에 대해서 상세하게 알려주시면 감사해요

되알진개미새214 · Accepted Answer

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.화력발전소는 화석연료를 연소하여 발생하는 열을 이용하여 전기를 생산하는 발전소입니다. 화석연료로는 석탄 석유 천연가스 등이 사용됩니다.화력발전소에서 열을 발시키는 원리는 다음과 같습니다.연료와 공기를 혼합하여 연소실에 공급합니다.연료가 공기 중에서 연소하면서 열을 발생합니다.발생한 열로 물을 증기로 만듭니다.증기가 터빈을 돌리면 발전기가 전기를 생산합니다.화력발전소에서는 연료와 공기를 혼합하여 연소실에 공급합니다. 연료는 석탄 석유 천연가스등이 사용됩니다. 공기는 연료의 연소에 필요한 산소를 공급합니다.연료와 공기는 균일하게 혼합되어야 효율적으로 연소할 수 있습니다. 연료와 공기는 보일러에서 혼합됩니다. 보일러는 연료와 공기를 혼합하는 장치입니다.연료가 공기 중에서 연소하면서 열을 발생합니다. 연료의 연소는 화학반응으로 이루어집니다. 화학반응은 물질이 다른 물질로 변화하는 현상입니다.연료의 연소는 다음과 같은 화학반응으로 이루어집니다.C + O₂ → CO₂이 반응에서 석탄(C)이 산소(O₂)와 결합하여 이산화탄소(CO₂)를 생성합니다. 이산화탄소의 생성과 함께 열이 발생합니다.발생한 열로 물을 증기로 만듭니다. 물이 100℃에 도달하면 증기로 변합니다. 증기는 물보다 부피가 약 1700배 크므로 물이 증기로 변하면 부피가 크게 증가합니다.증기가 터빈을 돌리면 발전기가 전기를 생산합니다. 터빈은 증기의 힘으로 회전하는 장치입니다. 터빈이 회전하면 발전기에 연결된 발전기가 전기를 생산합니다.화력발전소는 전기를 생산하는 효율이 높다는 장점이 있습니다. 화석연료를 연소하기 때문에 환경오염을 유발한다는 단점이 있습니다.최근에는 화석연료의 사용을 줄이고 친환경적인 에너지를 사용하기 위해 태양광 발전 및 풍력 발전과 수력 발전 등의 신재생에너지 발전이 확대되고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.화력발전소가 열을 발생시키는 원리는 간단합니다. 먼저 화력발전소는 화석연료인 석탄 원유 천연가스 등을 연소시켜 열을 발생시킵니다. 이때 발생한 열은 수증기를 만들어 터빈을 회전시키고 이를 통해 발전기가 전기를 생산합니다.이러한 과정에서 발생한 열은 화력발전소의 보일러에서 연소된 연료와 공기가 만나는 곳에서 발생합니다. 연료와 공기가 반응하면서 발생한 열은 보일러 내부의 수증기를 가열시키고 이를 통해 터빈을 회전시킵니다. 그리고 터빈에서 발생한 회전운동은 발전기를 회전시켜 전기를 생산하는 원리입니다.하지만 이러한 과정에서 발생한 열은 대기로 방출되는 온실가스의 주요 원인이기도 합니다. 따라서 최근에는 화력발전소의 열 효율을 높이는 기술 개발이 활발히 이루어지고 있습니다. 그리고 재생에너지를 이용하는 발전 방식도 많이 연구되고 있으며 이를 통해 화력발전소의 열 발생량을 줄이는 노력도 이루어지고 있습니다.요즘은 화력발전소의 열 발생량을 줄이는 것이 환경 보호에 매우 중요한 이슈가 되고 있습니다. 따라서 앞으로도 더 많은 연구와 기술 발전이 이루어져 더욱 친환경적인 발전 방식이 개발될 것으로 기대됩니다. 감사합니다.도움이 되셨다면 아래 추천과 좋아요 부탁드립니다.

김찬우 전문가 · Answer

안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.화력발전소에서 전기를 생산하는 방식은 가장 전통적인 방식으로 열을 발생시킵니다. 화석연료를 연소시켜 물을 끓인 뒤 그 증기를 활용하여 발전기를 가동하는 방식이라 특별한 것은 없습니다. 이러한 화석연료의 사용으로 이산화탄소 배출량이 많아지다보니 전세계적으로 없어지는 추세이고 천연가스를 사용하거나 한때 석유를 사용한 적도 있으나 비용적인 문제로 현재는 사용되지 않습니다. 이러한 연료중 바이오매스 라고 해서 목재들로 만들어진 칩을 활용하여 발전을 하는 경우가 요즘 그나마 각광을 받고 있지만, 역시나 이산화탄소 발생이 있으므로 점진적으론 태양광이나 풍력같은 친환경 발전으로 방향을 바꿔야 할 것입니다. 그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)