Met een gasturbine en stoomturbine zet een thermische energiecentrale met gecombineerde cyclus thermische energie en aardgasenergie om in elektriciteit. Hierdoor bestaat het aardgasmengsel voornamelijk uit methaan (75-95%).
Dit type krachtcentrales is tot 56% efficiënter en produceert minder CO2 dan typische thermische krachtcentrales met gasverbranding. Dit komt omdat overgebleven energie van de gassen gedurende extra cycli kan worden gebruikt. Bovendien wordt in vergelijking met andere thermische krachtcentrales 35% minder koelwater verbruikt.
Nu we de basisprincipes van thermische krachtcentrales met een gecombineerde cyclus hebben behandeld, gaan we verder met de rest van het artikel. Lees verder voor meer informatie over het volgende:
● De gasturbine-installatie met gecombineerde cyclus
● Gebruik van stikstofgeneratoren in een thermische krachtcentrale met gecombineerde cyclus
● De juiste stikstof voor een CCGT-installatie
De gasturbine-installatie met gecombineerde cyclus
Het meest voorkomende type krachtcentrales met gecombineerde cyclus is thermodynamisch, zie de uitleg hierboven. Ze worden ook wel CCGT-installaties (Combined Cycle Gas Turbine) genoemd en zijn gasgestookt. Het algemene concept is dat de uitlaat van één motor kan worden gebruikt voor een tweede motor. Dit is mogelijk met een warmtewisselaar.
Omdat CCGT-installaties steeds populairder worden om aan de eisen te voldoen, worden ze vaker in- en uitgeschakeld. Hierdoor hebben deze energiecentrales meer stikstof nodig. Stikstof is namelijk essentieel voor het inertiseren van verbrandingssystemen, conservering tijdens stilstand en andere toepassingen.
Gebruik van stikstofgeneratoren in een thermische krachtcentrale met gecombineerde cyclus
Een van de belangrijkste toepassingen van stikstof in een CCGT-installatie is het inertiseren van de verbrandingssystemen. Dit komt omdat de aanwezigheid van lucht en gas in verbrandingsringen tot een explosiegevaar zou leiden. Daarom is het verlagen van de zuurstofconcentratie met stikstof van cruciaal belang. Hiervoor wordt stikstof onder hoge druk (ongeveer 50 bar) gebruikt.
Om dergelijke drukniveaus te bereiken, hebt u een stikstofbooster, opslagtanks en regelaar nodig. Met deze apparatuur kunt u stikstof onder hoge druk opslaan en op het gewenste drukniveau gebruiken. Hierdoor is een effectieve inertisering van het verbrandingssysteem bij een zeer hoog toerental mogelijk.
Een tweede belangrijk gebied waar stikstof wordt gebruikt, is in de stoomterugwinningsketels. Tijdens de stilstandstijd van de installatie is het van essentieel belang dat de ketels inert worden gehouden met stikstof onder lage druk. Dit voorkomt corrosie van de stoomtrommels en houdt ze in perfecte staat. Een andere term hiervoor is conservering tijdens stilstand.
De juiste stikstof voor een CCGT-installatie
Het benodigde stikstofdebiet is afhankelijk van de grootte en de leksnelheid van de ketel en de toepassing. Voor inerte verbrandingssystemen is een druk van 50 bar nodig. Bij stoomterugwinningsketels is N2 op lage druk vereist. Zoals u ziet, is het belangrijk om een systeem te hebben dat geschikt is voor meerdere drukniveaus. We kunnen een optimale opstelling ontwerpen om aan dergelijke eisen te voldoen.
Daarnaast wilt u letten op de zuiverheid van de stikstof. Die wordt bepaald door de ontvlambaarheidskenmerken van de brandstof. In het geval van aardgas is dit methaan, zoals eerder vermeld.
Methaan heeft een minimale zuurstofconcentratie (MOC) van 8,6%. Onder deze MOC vormt zich geen ontvlambaar mengsel. Normaal gesproken is MOC/2 de minimale veiligheidsfactor voor wat betreft de toegestane zuurstofconcentratie, wat zou leiden tot een stikstofzuiverheid van 93%. Bij een CCGT-installatie wordt gewoonlijk een stikstofzuiverheid van 97% gebruikt.
Stikstofgeneratoren kunnen, samen met boosters en opslag, zowel stikstof met een hoge zuiverheidsgraad als toereikende drukniveaus leveren. Deze apparatuur bespaart geld op leveringen en levert on-demand N2 wanneer dat nodig is. Als u meer informatie wilt over dit artikel of iets anders dat in dit artikel wordt behandeld, neem dan gerust contact met ons op. Ons team helpt u graag.
