Elektrownie gazowe pracujące w cyklu kombinowanym to rodzaj elektrowni na gaz ziemny wykorzystywany do wytwarzania energii elektrycznej, składający się z elektrowni gazowej pracującej w cyklu prostym w połączeniu z drugim silnikiem parowym wykorzystującym cykl Rankine’a. Gorące gazy spalinowe z początkowej turbiny gazowej są przesyłane do silnika parowego, a ciepło z nich jest wykorzystywane do wytwarzania pary. Para ta może być następnie rozprężana przez kolejną turbinę, generując jeszcze więcej energii elektrycznej i zwiększając ogólną sprawność elektrowni. Sprawność tych elektrowni może sięgać nawet 55%, ale czasy dyspozycyjne są zazwyczaj wolniejsze niż w przypadku elektrowni gazowych pracujących w cyklu prostym. Cykl kombinowany zwykle wiąże się z wyższymi kosztami. EIA oszacowała, że dla elektrowni pracującej w cyklu prostym koszt wynosi około 389 USD/kW, podczas gdy elektrownie pracujące w cyklu kombinowanym to 500 – 550 USD/kW.
Operacja
Pierwsza część elektrowni działa przy użyciu turbiny gazowej, a szczegóły można poznać na jej stronie tutaj. Zasadniczo działa ona poprzez sprężenie powietrza, wtryśnięcie paliwa i zapłon mieszanki, która rozpręża się w turbinie, powodując jej obrót. Turbina ta jest połączona z generatorem, który następnie powoduje przepływ energii elektrycznej. Proces ten tworzy gorące gazy spalinowe, które są zwykle usuwane w zakładzie o prostym cyklu (uwalniając ciepło odpadowe).
Spaliny są kierowane do następnej jednostki, zwanej wytwornicą pary z odzyskiem ciepła (HRSG). HRSG jest zasadniczo wymiennikiem ciepła, w którym ciepło z gorących gazów jest wykorzystywane do zagotowania wstępnie podgrzanej wody w parę. Para następnie rozpręża się w turbinie, wytwarzając energię elektryczną. Po przejściu przez parę, kondensuje się ona i jest ponownie wprowadzana do obiegu.
Krótki film z Tennessee Valley Authority wizualizujący proces można zobaczyć poniżej:
For Further Reading
- Simple cycle gas plant
- Gas turbine
- Cogeneration
- Steam
- Heat exchanger
- Or explore a random page
- Wikimedia Commons , Available: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fd/Shazand_Combined-cycle_power_plant.JPG
- IESO, Natural Gas – Simple/Combined Cycle Generation , Dostępne: http://www.powerauthority.on.ca/current-electricity-contracts/sc-cc
- Paul Breeze. (2005) Power Generation Technologies , Dostępne: https://books.google.co.uk/books?id=D9qSDgTbRZoC&pg=PA59&dq=%22Simple+cycle+combustion+turbine%22&hl=en&sa=X&ei=8A4sUYaND4vA9QSSqIDIDw#v=onepage&q=%22Simple%20cycle%20combustion%20turbine%22&f=false
- Wartsila, Combined Cycle Plant for Power Generation: Introduction , Available: http://www.wartsila.com/power-plants/learning-center/technical-comparisons/combined-cycle-plant-for-power-generation-introduction
- Pobrane z 'http://www.tva.gov/power/comb_cycle_video.htm’, dostęp 12 czerwca 2015. Ten film jest używany na licencji creative commons znalezionej tutaj: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Combined_cycle_animation.ogv (dostęp również 12 czerwca 2015 r.).