Azot do elektrociepłowni gazowo-parowej

Dzięki turbinie gazowej i parowej elektrociepłownia gazowo-parowa przekształca energię z ciepła i gazu ziemnego w energię elektryczną. Z tego powodu mieszanka gazu ziemnego składa się głównie z metanu (75–95%). 

Te typy elektrowni są nawet o 56% bardziej wydajne i wytwarzają mniej CO₂ niż typowe elektrociepłownie gazowe. Wynika to z faktu, że energia resztkowa z gazów może być wykorzystywana do dodatkowych cykli. Ponadto w porównaniu z innymi elektrociepłowniami zużywa się o 35% mniej wody chłodzącej.

Po zapoznaniu się z podstawowymi informacjami na temat elektrociepłowni gazowo-parowej zajmiemy się resztą artykułu. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się więcej na poniższe tematy:

●      Elektrownia gazowo-parowa z turbinami gazowymi

●      Stosowanie generatorów azotu w elektrociepłowni gazowo-parowej

●      Odpowiedni azot dla elektrowni gazowo-parowej z turbinami gazowymi

Najczęściej spotykane typy elektrowni gazowo-parowych to termodynamiczne zakłady, które opisano powyżej. Są one również określane jako elektrownie gazowo-parowe z turbinami gazowymi (CCGT) i są zasilane gazem. Ogólna koncepcja polega na tym, że układ wydechowy z jednego silnika może być stosowany w drugim silniku. Jest to możliwe dzięki wymiennikowi ciepła.

W związku z tym, że elektrownie CCGT stają się coraz bardziej popularne, są one częściej włączane i wyłączane, aby sprostać wymaganiom. W rezultacie takie rodzaje elektrowni wymagają więcej azotu. Jest to spowodowane tym, że azot jest niezbędny do układów systemów spalania, podtrzymania odciążenia i innych zastosowań.

Jednym z głównych zastosowań azotu w elektrowni CCGT jest zobojętnianie układów spalania. Dzieje się tak dlatego, że obecność powietrza i gazu w pierścieniach spalania może doprowadzić do wybuchu. Dlatego też kluczowe znaczenie ma zmniejszenie stężenia tlenu w azocie. W tym celu stosuje się azot pod wysokim ciśnieniem (około 50 barów). 

Aby osiągnąć takie poziomy ciśnienia, potrzebny jest doprężacz azotu, zbiorniki i regulator. Dzięki tym urządzeniom można przechowywać azot pod wysokim ciśnieniem i używać go przy żądanym poziomie ciśnienia. W rezultacie możliwa jest skuteczna inertyzacja układu spalania przy bardzo dużej prędkości.

Drugim ważnym obszarem zastosowania azotu są kotły odzysku pary. W okresie bezczynności zakładu konieczne jest utrzymywanie kotłów w stanie obojętnym za pomocą azotu pod niskim ciśnieniem. Zapobiega to korozji bębnów parowych i utrzymuje je w doskonałym stanie. Proces ten jest również określany jako podtrzymanie odciążenia.

Niezbędny przepływ azotu zależy od wielkości i szczelności kotła, a także od zastosowania. Do obojętnych układów spalania potrzebne jest ciśnienie 50 barów. W przypadku kotłów parowych wymagane jest niskie ciśnienie N₂. Jak widać, niezwykle ważne jest, aby mieć system zdolny do obsługi wielu poziomów ciśnienia. Jesteśmy w stanie zaprojektować optymalną konfigurację, aby sprostać takim wymaganiom.

Ponadto warto zwrócić uwagę na czystość azotu. Zależy ona od właściwości w zakresie palności paliwa. Jak już wspomniano wcześniej — w przypadku gazu ziemnego jest to metan.

Metan charakteryzuje się minimalnym stężeniem tlenu (MOC) wynoszącym 8,6%. Poniżej tej wartości MOC nie tworzy się łatwopalna mieszanina. Zwykle minimalny współczynnik bezpieczeństwa pod kątem dopuszczalnego stężenia tlenu wynosi MOC/2, co daje czystość azotu wynoszącą 93%. W elektrowni CCGT powszechnie stosuje się azot o czystości na poziomie 97%.

Generatory azotu w zakładzie, wraz z doprężaczem i zbiornikiem, mogą dostarczać zarówno azot o wysokiej czystości, jak i o odpowiednim poziomie ciśnienia. Rozwiązanie to gwarantuje zmniejszenie kosztów związanych z dostawami i zapewnia azot (N₂) na żądanie, gdy jest on potrzebny. Jeśli chcesz uzyskać więcej informacji na ten temat lub dowiedzieć się więcej na temat poszczególnych kwestii zawartych w tym artykule, skontaktuj się z nami już dziś. Nasz zespół chętnie Ci pomoże.