열병합 발전소는 가스 터빈 및 증기 터빈을 통해 열과 천연 가스 에너지를 전기로 변환합니다. 이때 천연 가스 혼합물은 주로 메탄(75-95%)으로 구성됩니다.
이러한 유형의 발전소는 전형적인 가스 연소 화력 발전소보다 효율이 최대 56% 높으며 CO2를 적게 생성합니다. 이는 가스에서 남은 에너지를 추가 사이클에 사용할 수 있기 때문입니다. 또한 다른 화력 발전소와 비교했을 때 냉각수가 35% 적습니다.
열방합 발전소의 기초에 대해 알아보았으므로 이제 다른 부분에서 더 자세히 살펴보겠습니다. 다음 내용을 자세히 알아보려면 계속 읽어보세요.
● 복합 사이클 가스 터빈 발전소
● 열병합 발전소에서 질소 발생기 사용
● CCGT 발전소에 적합한 질소
복합 사이클 가스 터빈 발전소
열병합 발전소의 가장 일반적인 유형은 위에서 소개한 열역학 발전소입니다. 복합 사이클 가스 터빈(CCGT) 발전소라고도 하며 가스 연소식입니다. 전체적인 개념은 한 엔진의 배기 가스를 두 번째 엔진에 사용할 수 있다는 것입니다. 이는 열교환기를 통해 가능합니다.
수요를 충족하기 위해 CCGT 발전소가 점점 더 대중화됨에 따라 켜고 끄는 일이 더 많아졌습니다. 결과적으로 이러한 유형의 발전소에는 더 많은 질소가 필요합니다. 연소 시스템을 불활성화하고 오프로드 보존 등의 용도에 질소가 필수적이기 때문입니다.
열병합 발전소에서 질소 발생기 사용
다시 말해, CCGT 발전소에서 질소의 주요 용도 중 하나는 연소 시스템을 불활성화하는 것입니다. 연소 고리에 공기와 가스가 있으면 폭발 위험이 있기 때문입니다. 따라서 질소로 산소 농도를 줄이는 것이 중요합니다. 이를 위해 고압 질소(약 50bar)가 사용됩니다.
이러한 압력 수준을 달성하려면 질소 부스터, 저장 탱크 및 조절기가 필요합니다. 이 장비를 사용하면 고압 질소를 저장하여 원하는 압력 수준에서 사용할 수 있습니다. 결과적으로 매우 빠른 속도로 연소 시스템을 효과적으로 불활성화할 수 있습니다.
질소가 사용되는 두 번째 중요한 영역은 증기 회수 보일러입니다. 발전소의 비활성 시간 동안 보일러를 저압 질소로 불활성 상태로 유지하는 것이 중요합니다. 이를 통해 스팀 드럼의 부식을 방지하고 완벽한 상태를 유지할 수 있습니다. 이를 위한 또 다른 용어는 오프로드 보존입니다.
CCGT 발전소에 적합한 질소
필요한 질소 흐름은 보일러의 크기와 누출 속도 및 응용 분야에 따라 달라집니다. 연소 시스템을 불활성화하려면 50bar의 압력이 필요합니다. 증기 회수 보일러의 경우 저압 N2가 필요합니다. 보시다시피 여러 압력 레벨을 지원하는 시스템을 갖추는 것이 중요합니다. 아트라스콥코는 이러한 요구를 충족시키기 위한 최적의 설정을 설계할 수 있습니다.
또한 질소의 순도에도 주의를 기울여야 합니다. 이는 연료의 인화 특성에 의해 결정됩니다. 천연 가스의 경우 앞서 언급한 바와 같이 메탄입니다.
메탄은 최소 산소 농도(MOC)가 8.6%입니다. 이 MOC 아래에서는 가연성 혼합물이 형성되지 않습니다. 일반적으로 허용 가능한 산소 농도의 관점에서 고려되는 최소 안전 계수는 MOC/2이며, 질소 순도는 93%입니다. CCGT 발전소에서는 97%의 질소 순도가 일반적으로 사용됩니다.
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