ガスタービンと蒸気タービンを備えた火力複合サイクル発電所は、熱エネルギーと天然ガスエネルギーを電気に変換します。天然ガス混合物の主成分はメタン（75～95%）です。
このようなタイプの発電所は、一般的なガス燃焼火力発電所よりも最大56%効率が高く、CO2発生量も少なくなります。これは、ガスからの残りのエネルギーを追加サイクルに使用できるためです。また、他の火力発電所と比較して、冷却水消費量が35%削減されます。
複合サイクル火力発電所の基礎について説明しましたが、残りの記事で、さらに掘り下げていきます。以下の詳細については、続きをお読みください。
● 複合サイクルガスタービンプラント
● 火力複合サイクル発電所における窒素発生装置の使用
● CCGTプラント用の最適な窒素
複合サイクルガスタービンプラント
最も一般的な複合サイクル発電所は、上記で紹介した熱力学的なものです。これは複合サイクルガスタービン（CCGT）プラントとも呼ばれ、ガス燃焼式です。全体的なコンセプトは、1つのエンジンからの排気を2つ目のエンジンに使用できることです。これを可能にするのが熱交換器です。
CCGTプラントが需要に対応するためにますます普及するにつれ、発電所のスイッチのオンとオフの頻度が高くなります。その結果、このタイプの発電所では、より多くの窒素が必要になります。これは、窒素が他の用途の中でも、燃焼システムの不活性化やオフロード保存などに不可欠であるためです。
火力複合サイクル発電所における窒素発生装置の使用
繰り返しますが、CCGTプラントでの窒素の主な用途の1つは、燃焼システムの不活性化です。これは、燃焼リング内に空気とガスが存在すると爆発の危険性につながるためです。そのため、窒素による酸素濃度の低減が重要です。この目的のために、高圧窒素（約50 bar）を使用します。
このような圧力レベルを達成するには、窒素ブースタ、貯蔵タンク、およびレギュレータが必要です。この機器を使用すると、高圧窒素を貯蔵し、必要な圧力レベルで使用できます。その結果、燃焼システムを非常に高速で効果的に不活性化できます。
窒素が使用される2番目の重要な領域は、蒸気回収ボイラです。プラントの非活動時間中は、ボイラを低圧窒素で不活性に保つことが重要です。これにより、蒸気ドラムの腐食を防ぎ、完璧な状態を維持します。これを別の言葉で、無負荷保管といいます。
CCGTプラント用の最適な窒素
必要な窒素流量は、ボイラのサイズや漏れ率、および用途によって異なります。燃焼システムの不活性化には、50 barの圧力が必要です。蒸気回収ボイラでは、低圧のN2が必要です。ご覧のように、複数の圧力レベルに対応できるシステムを持つことが必要です。当社では、このような要求を満たす最適なセットアップを設計できます。
さらに、窒素の純度に注意を払う必要があります。これは燃料の可燃性特性によって決まります。天然ガスの場合は、前述のようにメタンです。
メタンの最小酸素濃度（MOC）は8.6%です。このMOCを下回ると、可燃性混合物は形成されません。通常、許容酸素濃度に関して考慮される最小安全率はMOC/2で、窒素純度は93%になります。CCGTプラントでは、通常97%の窒素純度が使用されます。
現場の窒素発生装置と、ブースタおよび貯蔵は、高純度窒素と適切な圧力レベルの両方を提供できます。この機器は、配送費用を節約し、必要に応じてオンデマンドN2を提供します。この記事やこの記事で取り上げられているその他の情報の詳細については、今すぐお気軽にお問い合わせください。当社のチームが喜んでお手伝いします。
