النيتروجين لمحطة توليد طاقة حرارية بنظام الدورة المركبة

باستخدام التوربينات الغازية والتوربينات البخارية، تُحوّل محطة توليد الطاقة الحرارية بنظام الدورة المركبة الطاقة الحرارية وطاقة الغاز الطبيعي إلى كهرباء. ونتيجة لذلك، يتكون مزيج الغاز الطبيعي بشكل رئيسي من الميثان (75-95%). 

تُعد هذه الأنواع من محطات الطاقة أكثر كفاءة بنسبة تصل إلى 56% وتنتج كمية أقل من ثاني أكسيد الكربون بالمقارنة مع محطات الطاقة الحرارية التقليدية التي تعمل بالاحتراق. ويعود ذلك إلى إمكانية الاستفادة من الطاقة المتبقية من الغازات في دورات إضافية. بالإضافة إلى ذلك، تُستهلك كمية أقل من مياه التبريد بنسبة 35% مقارنة بمحطات الطاقة الحرارية الأخرى.

والآن بعد أن غطينا أساسيات محطات الطاقة الحرارية بنظام الدورة المركبة، سنتعمق أكثر في بقية المقال. تابع القراءة لمعرفة المزيد حول ما يأتي:

●      محطة التوربينات الغازية بنظام الدورة المركبة

●      استخدام مولدات النيتروجين في محطات الطاقة الحرارية بنظام الدورة المركبة

●     النيتروجين المناسب لمحطة التوربينات الغازية بنظام الدورة المركبة

أكثر أنواع محطات الطاقة بنظام الدورة المركبة شيوعًا هي المحطات الحرارية الديناميكية المذكورة سابقًا. كما يشار إليها أيضًا باسم محطات التوربينات الغازية بنظام الدورة المركبة (CCGT)، وهي تعمل بالغاز. إن الفكرة العامة هي أنه يمكن الاستفادة من عادم محرك واحد لتشغيل محرك ثانٍ. وهذا ما يتحقق بمساعدة مبادل حراري.

مع زيادة شعبية محطات التوربينات الغازية بنظام الدورة المركبة لتلبية الطلب المتزايد، يجري تشغيلها وإيقاف تشغيلها بشكل أكثر تكرارًا. ونتيجة لذلك، تتطلب هذه الأنواع من محطات الطاقة المزيد من النيتروجين. يرجع هذا إلى كون النيتروجين ضروريًا لجعل أنظمة الاحتراق خاملة والحفاظ على التفريغ، من بين استخدامات أخرى.

تكرارًا لما سبق ذكره، فإن أحد الاستخدامات الرئيسية للنيتروجين في محطات التوربينات الغازية بنظام الدورة المركبة هو جعل أنظمة الاحتراق خاملة. وذلك لأن وجود الهواء والغاز في حلقات الاحتراق يمكن أن يؤدي إلى خطر حدوث انفجار. لذلك، من الضروري خفض تركيز الأكسجين بالنيتروجين. ولهذا الغرض، يُستخدم النيتروجين عالي الضغط (حوالي 50 بار). 

لتحقيق مستويات ضغط كهذه، ستحتاج إلى معزز نيتروجين وخزانات تخزين ومنظم. باستخدام هذه المعدات، يمكنك تخزين النيتروجين عالي الضغط واستخدامه عند مستوى الضغط المرغوب. ونتيجة لذلك، يصبح من الممكن جعل نظام الاحتراق خاملاً بشكل فعال وبسرعة عالية.

المجال الثاني المهم الذي يستخدم فيه النيتروجين هو غلايات استرداد البخار. فخلال فترة توقف المحطة عن العمل، من الضروري إبقاء الغلايات خاملة باستخدام النيتروجين منخفض الضغط. هذا يمنع تآكل أسطوانات البخار ويحافظ عليها في حالة ممتازة. ويُطلق على هذه العملية أيضًا مصطلح الحفاظ في أثناء الخمول.

يعتمد تدفق النيتروجين اللازم على حجم الغلاية ومعدلات التسرب فيها، وكذلك التطبيق. بالنسبة إلى أنظمة الاحتراق الخاملة، ستحتاج إلى ضغط بقوة 50 بار. ومع غلايات استرداد البخار، يلزم وجود نيتروجين منخفض الضغط. كما ترى، من المهم أن يكون لديك نظام قادر على التعامل مع مستويات ضغط متعددة. ونحن قادرون على تصميم النظام الأمثل لتلبية هذه المتطلبات.

بالإضافة إلى ذلك، ستحتاج إلى الانتباه لدرجة نقاء النيتروجين. وتُحدد خصائص قابلية الاشتعال للوقود ذلك. وفي حالة الغاز الطبيعي، يكون ذلك هو الميثان كما ذكرنا سابقًا.

يبلغ الحد الأدنى لتركيز الأكسجين (MOC) في الميثان 8.6%. وتحت هذا الحد الأدنى لتركيز الأكسجين، لن يتكون مزيج قابل للاشتعال. عادةً ما يكون الحد الأدنى لعامل الأمان الذي يوضع في الحسبان من حيث تركيز الأكسجين المسموح به هو حاصل قسمة الحد الأدنى لتركيز الأكسجين على 2، ما ينتج عنه نقاء نيتروجين بنسبة 93%. مع محطة التوربينات الغازية بنظام الدورة المركبة، يشيع استخدام نقاء نيتروجين بنسبة 97%.

يمكن لمولدات النيتروجين في الموقع، إلى جانب المعززات والتخزين، أن توفر نيتروجينًا عالي النقاء ومستويات ضغط مناسبة. وتقلل هذه المعدات من تكاليف عمليات التسليم وتتيح الحصول على نيتروجين حسب الطلب عند الحاجة. إذا كنت ترغب في الحصول على مزيد من المعلومات حول هذا الأمر أو أي شيء آخر مذكور في هذا المقال، فلا تتردد في التواصل معنا اليوم. يسر فريقنا تقديم المساعدة.