Nitrogênio para uma usina termelétrica de ciclo combinado

Com uma turbina a gás e uma turbina a vapor, uma usina termelétrica de ciclo combinado transforma a energia térmica e do gás natural em eletricidade. Com isso, a mistura de gás natural consiste principalmente de metano (75-95%). 

Esses tipos de usinas são até 56% mais eficientes e produzem menos CO₂ do que as típicas usinas termelétricas de combustão a gás. Isso ocorre porque a energia restante dos gases pode ser usada para ciclos adicionais. Além disso, em comparação com outras usinas termelétricas, é consumido 35% a menos de água de resfriamento.

Agora que abordamos os princípios básicos das usinas termelétricas de ciclo combinado, vamos nos aprofundar no restante do artigo. Continue lendo para saber mais sobre o seguinte:

●     A usina de turbina a gás de ciclo combinado

●     Uso de geradores de nitrogênio em uma usina termelétrica de ciclo combinado

●     O nitrogênio certo para uma planta CCGT

O tipo mais comum de usinas de ciclo combinado são as termodinâmicas, apresentadas acima. Também são chamadas de usinas de turbina a gás de ciclo combinado (CCGT) e são movidas a gás. O conceito geral é que o escapamento de um motor pode ser usado para um segundo motor. Isso é possível com um trocador de calor.

À medida que as usinas CCGT se tornam cada vez mais populares para atender às demandas, elas são ligadas e desligadas com mais frequência. Como resultado, esses tipos de usinas requerem mais nitrogênio. Isso ocorre porque o nitrogênio é essencial para inertização de sistemas de combustão, preservação de descargas, entre outros usos.

Reiterando, um dos principais usos do nitrogênio em uma usina CCGT é a inertização dos sistemas de combustão. Isso ocorre porque a presença de ar e gás nos anéis de combustão levaria a um risco de explosão. Portanto, reduzir a concentração de oxigênio com nitrogênio é crucial. Para isso, é utilizado nitrogênio de alta pressão (aproximadamente 50 bar). 

Para atingir esses níveis de pressão, você precisará de um booster de nitrogênio, tanques de armazenamento e regulador. Com este equipamento, você pode armazenar nitrogênio em alta pressão e utilizá-lo no nível de pressão desejado. Como resultado, é possível uma inertização eficaz do sistema de combustão a uma velocidade muito elevada.

Uma segunda área importante onde o nitrogênio é usado é nas caldeiras de recuperação de vapor. Durante o tempo de paralisação da planta, é essencial manter as caldeiras inertes com nitrogênio em baixa pressão. Isso evita a corrosão dos tambores de vapor e os mantém em perfeitas condições. Outro termo para isso é a preservação de descarga.

O fluxo de nitrogênio necessário depende do tamanho e das taxas de vazamento da caldeira, bem como da aplicação. Para sistemas de combustão inerte, você precisará de uma pressão de 50 bar. Com caldeiras de recuperação de vapor, é necessário N₂ de baixa pressão. Como você pode ver, é importante ter um sistema capaz de vários níveis de pressão. Somos capazes de projetar uma configuração ideal para atender a essas demandas.

Além disso, você deve prestar atenção à pureza do nitrogênio. Isso é determinado pelas características de inflamabilidade do combustível. No caso do gás natural, trata-se do metano, como já foi dito.

O metano tem uma concentração mínima de oxigênio (MOC) de 8,6%. Abaixo desse MOC, não se formará uma mistura inflamável. Normalmente, o fator de segurança mínimo considerado em termos de concentração de oxigênio permitida é MOC/2, o que levaria a uma pureza de nitrogênio de 93%. Com uma planta CCGT, uma pureza de nitrogênio de 97% é comumente usada.

Geradores de nitrogênio no local, juntamente com boosters e armazenamento, podem fornecer nitrogênio de alta pureza e níveis de pressão adequados. Esse equipamento economiza dinheiro nas entregas e fornece N₂ sob demanda sempre que necessário. Se desejar obter mais informações sobre isso ou qualquer outra coisa abordada nesse artigo, sinta-se à vontade para entrar em contato hoje mesmo. Nossa equipe terá prazer em ajudar.