Jak se zemní plyn používá k výrobě elektřiny?

Zemní plyn se běžně používá k výrobě elektřiny prostřednictvím procesu zvaného kombinovaný cyklus zemního plynu (NGCC). Zde je přehled, jak to funguje:

1. Příprava paliva: Zemní plyn se dopravuje z výrobních míst potrubím do elektráren. Před spalováním může projít některými procesy čištění nebo úpravy k odstranění nečistot.

2. Plynová turbína: Hlavní součástí elektrárny NGCC je plynová turbína. Zemní plyn se mísí se vzduchem a stlačuje kompresorem plynové turbíny. Stlačená směs je pak směrována do spalovací komory.

3. Spalování: Uvnitř spalovací komory se zapálí směs stlačeného vzduchu a zemního plynu. Teplo generované spalováním expanduje plyny a způsobuje jejich rychlé proudění lopatkami turbíny. Jak plyny o vysokém tlaku a vysoké teplotě procházejí lopatkami turbíny, způsobují rotaci lopatek.

4. Vytváření energie: Rotující lopatky turbíny jsou připojeny ke generátoru, který přeměňuje mechanickou energii z turbíny na energii elektrickou. Generátor vyrábí střídavý proud (AC).

5. Heat Recovery Steam Generator (HRSG): Po průchodu plynovou turbínou obsahují výfukové plyny stále značné teplo. K extrakci tohoto tepla a výrobě další elektřiny se používá HRSG. HRSG využívá teplo z výfukových plynů k přeměně vody na páru.

6. Parní turbína: Vysokotlaká pára generovaná v HRSG je směrována do parní turbíny. Jak pára proudí lopatkami parní turbíny, rozpíná se a způsobuje rotaci lopatek. Rotace parní turbíny generuje další mechanickou energii.

7. Kondenzátor: Po průchodu parní turbínou se pára v kondenzátoru zkondenzuje zpět na vodu. Kondenzátor využívá k ochlazení páry chladicí vodu z externího zdroje, jako je řeka nebo chladicí věž.

8. Elektrická síť: Elektřina vyrobená plynovou turbínou a parní turbínou je kombinována a dodávána do elektrické sítě pro distribuci spotřebitelům.

Elektrárny NGCC jsou oblíbené pro výrobu elektřiny díky své vysoké účinnosti a relativně nižším emisím ve srovnání s tradičními uhelnými elektrárnami. Mohou být také použity v systémech kombinované výroby tepla a elektřiny (CHP), kde se odpadní teplo z výroby elektřiny využívá k vytápění nebo chlazení pro průmyslové nebo komerční účely, čímž se dále zvyšuje jejich účinnost a minimalizuje se plýtvání energií.