Pomocí plynové turbíny a parní turbíny přeměňuje tepelná elektrárna s kombinovaným cyklem tepelnou energii a energii zemního plynu na elektřinu. V tomto případě se směs zemního plynu skládá především z metanu (75–95 %).
Tyto typy elektráren jsou až o 56 % účinnější a produkují méně CO2 než typické tepelné elektrárny se spalováním plynu. Důvodem je to, že zbylou energii z plynů lze použít pro další cykly. Ve srovnání s jinými tepelnými elektrárnami se spotřebuje o 35 % méně chladicí vody.
Nyní, když jsme probrali základy tepelných elektráren s kombinovaným cyklem, můžeme se ponořit do informací ve zbývající části článku. Čtěte dále a dozvíte se více o následujících tématech:
● Paroplynová elektrárna
● Použití generátorů dusíku v tepelné elektrárně s kombinovaným cyklem
● Ten správný dusík pro elektrárnu s kombinovaným cyklem (CCGT)
Paroplynová elektrárna
Nejběžnější typ elektráren s kombinovaným cyklem je termodynamický, který byl popsán výše. Jsou také označovány jako kombinované paroplynové elektrárny (CCGT – Combined Cycle Gas-Turbine) a jako palivo využívají plyn. Celkový koncept spočívá v tom, že výfukové plyny z jednoho motoru lze použít pro druhý motor. To je možné díky výměníku tepla.
Vzhledem k tomu, že elektrárny CCGT jsou stále populárnější, protože se dokážou rychle přizpůsobovat poptávce, častěji se zapínají a vypínají. V důsledku toho tyto typy elektráren vyžadují více dusíku. Důvodem je skutečnost, že dusík je mimo jiné nezbytný pro inertizaci spalovacích systémů a zachování zátěže.
Použití generátorů dusíku v tepelné elektrárně s kombinovaným cyklem
Jedním z hlavních využití dusíku v elektrárně CCGT je inertizace spalovacích systémů. Přítomnost vzduchu a plynu ve spalovacích prstencích by totiž vedla k nebezpečí výbuchu. Proto je nezbytně nutné snížit koncentrace kyslíku pomocí dusíku. K tomuto účelu se používá vysokotlaký dusík (přibližně 50 bar).
Chcete-li dosáhnout takových úrovní tlaku, budete potřebovat dotlačovací kompresor dusíku, skladovací nádrže a regulátor. S tímto vybavením můžete skladovat vysokotlaký dusík a používat jej při požadované úrovni tlaku. Výsledkem je efektivní inertizace spalovacího systému velmi vysokou rychlostí.
Druhá důležitá oblast, kde se dusík používá, jsou parní regenerační kotle. Během doby, kdy je elektrárna nečinná, je nezbytné udržovat kotle v inertním stavu pomocí nízkotlakého dusíku. To zabraňuje korozi zásobníků páry a udržují se v perfektním stavu. Tato strategie se také označuje jako konzervace při odlehčení.
Ten správný dusík pro elektrárnu s kombinovaným cyklem (CCGT)
Potřebný průtok dusíku závisí na velikosti a míře úniků kotle a také na aplikaci. Pro inertizaci spalovacích systémů budete potřebovat tlak 50 bar. V případě parních kotlů rekuperačního systému je vyžadován nízký tlak N2. Jak vidíte, je důležité mít k dispozici systém, který umí nabídnout více úrovní tlaku. Jsme schopni navrhnout optimální nastavení pro splnění takových požadavků.
Kromě toho bude nutno věnovat pozornost čistotě dusíku. Ta se odvíjí od hořlavosti paliva. V případě zemního plynu se jedná o metan, jak již bylo uvedeno.
Metan má minimální koncentraci kyslíku (MOC) 8,6 %. Pod touto hodnotou MOC se nevytvoří hořlavá směs. Za normálních okolností je za minimální bezpečnostní faktor považována přípustná koncentrace kyslíku MOC/2, což by znamenalo čistotu dusíku 93 %. V elektrárně CCGT se běžně používá čistota dusíku 97 %.
Generátory dusíku na místě spotřeby spolu s dotlačovacími kompresory a systémy pro skladování mohou dodávat dusík o vysoké čistotě při adekvátní úrovni tlaku. Takové vybavení šetří peníze na dodávky a poskytuje N2, na vyžádání, kdykoli je třeba. Pokud byste chtěli získat více informací o tomto nebo o jakémkoli jiném tématu diskutovaném v tomto článku, neváhejte nás kontaktovat obrátit ještě dnes. Náš tým vám rád pomůže.
