Nitrogen til et kraftverk med termisk kombinert syklus

Med en gassturbin og dampturbin gjør et kraftverk med termisk kombinert syklus termisk energi og naturgassenergi om til elektrisitet. Naturgassblandingen består hovedsakelig av metan (75–95 %). 

Slike kraftverk er opptil 56 % mer effektive og produserer mindre CO₂ enn typiske termiske kraftverk med gassforbrenning. Dette skyldes at gjenværende energi fra gassene kan brukes til ytterligere sykluser. Sammenlignet med andre termiske kraftverk forbrukes det også 35 % mindre kjølevann.

Nå som vi har forklart det grunnleggende om termiske kraftverk med kombinert syklus, skal vi se på resten av artikkelen. Les videre for å lære mer om følgende:

●     Gassturbinanlegg med kombinert syklus

●     Bruk av nitrogengeneratorer i et kraftverk med termisk kombinert syklus

●     Riktig nitrogen til et CCGT-anlegg

Den vanligste typen kraftverk med kombinert syklus er termodynamisk, som ble introdusert ovenfor. Disse blir også referert til som gassturbinanlegg med kombinert syklus (CCGT), og er gassfyrte. Det overordnede konseptet er at eksosen fra en motor kan brukes til en annen motor. Dette blir mulig med en varmeveksler.

Etter hvert som CCGT-anlegg blir stadig mer populære for å oppfylle kravene, blir de slått av og på oftere. Resultatet er at denne typen kraftverk krever mer nitrogen. Dette skyldes at nitrogen er avgjørende for inertering av forbrenningssystemer, for offload-bevaring, blant andre bruksområder.

For å gjenta er et av de viktigste bruksområdene for nitrogen i et CCGT-anlegg inertering av forbrenningssystemer. Dette skyldes at tilstedeværelsen av luft og gass i forbrenningsringene ville føre til en eksplosjonsrisiko. Derfor er det viktig å redusere konsentrasjonen av oksygen med nitrogen. Til dette formålet brukes høytrykksnitrogen (ca. 50 bar). 

For å oppnå slike trykknivåer trenger man en nitrogenbooster, lagringstanker og en regulator. Med dette utstyret kan man lagre høytrykksnitrogen og bruke det på ønsket trykknivå, noe som resulterer i en rask og effektiv inertering av forbrenningssystemet.

Et annet viktig område hvor nitrogen brukes, er i dampgjenvinningskjeler. Under inaktivitetstiden til anlegget er det viktig å holde beholderne inerte med lavtrykksnitrogen. Dette forhindrer korrosjon på damptromlene og holder dem i perfekt stand. Et annet begrep for dette er offload-bevaring.

Den nødvendige nitrogenstrømmen avhenger av kjelens størrelse og lekkasjehastighet samt bruk. For inertering av forbrenningssystemer trenger du et trykk på 50 bar. Med dampgjenvinningskjeler kreves N₂ med lavt trykk. Som du ser, er det viktig å ha et system med flere trykknivåer. Vi kan designe et optimalt oppsett for å oppfylle slike krav.

I tillegg må du være oppmerksom på renheten til nitrogenet. Dette bestemmes av brennbarhetsegenskapene til drivstoffet. Når det gjelder naturgass, er dette metan, som tidligere nevnt.

Metan har en minimum oksygenkonsentrasjon (MOC) på 8,6 %. Under denne MOC-verdien vil det ikke dannes en brannfarlig blanding. Vanligvis er den minste sikkerhetsfaktoren som vurderes når det gjelder tillatt oksygenkonsentrasjon, MOC/2, som fører til en nitrogenrenhet på 93 %. På et CCGT-anlegg brukes ofte en nitrogenrenhet på 97 %.

Nitrogengeneratorer på stedet, sammen med boostere og lagring, kan levere både nitrogen med høy renhet og tilstrekkelige trykknivåer. Dette utstyret sparer penger på leveranser og leverer N₂ akkurat når det trengs. Hvis du ønsker mer informasjon om dette eller noe annet som beskrives i denne artikkelen, kan du gjerne ta kontakt i dag. Teamet vårt er her for å hjelpe.