Как природный газ используется для производства электроэнергии?

Природный газ обычно используется для производства электроэнергии посредством процесса, называемого комбинированным циклом природного газа (NGCC). Вот обзор того, как это работает:

1. Подготовка топлива: Природный газ транспортируется с производственных объектов по трубопроводам на электростанции. Перед сжиганием он может пройти некоторые процессы очистки или обработки для удаления примесей.

2. Газовая турбина: Основным компонентом электростанции NGCC является газовая турбина. Природный газ смешивается с воздухом и сжимается компрессором газовой турбины. Сжатую смесь затем направляют в камеру сгорания.

3. Горение: Внутри камеры сгорания воспламеняется смесь сжатого воздуха и природного газа. Тепло, выделяемое при сгорании, расширяет газы, заставляя их быстро проходить через лопатки турбины. Когда газы под высоким давлением и высокой температурой проходят через лопатки турбины, они заставляют лопатки вращаться.

4. Выработка электроэнергии: Вращающиеся лопатки турбины соединены с генератором, который преобразует механическую энергию турбины в электрическую энергию. Генератор производит электричество переменного тока (AC).

5. Парогенератор с рекуперацией тепла (HRSG): Пройдя через газовую турбину, выхлопные газы все еще содержат значительное количество тепла. Для извлечения этого тепла и выработки дополнительной электроэнергии используется котел-утилизатор. ПГРТ использует тепло выхлопных газов для преобразования воды в пар.

6. Паровая турбина: Пар высокого давления, вырабатываемый в котле-утилизаторе, направляется в паровую турбину. Когда пар проходит через лопатки паровой турбины, он расширяется и заставляет лопасти вращаться. Вращение паровой турбины генерирует дополнительную механическую энергию.

7. Конденсатор: Пройдя через паровую турбину, пар снова конденсируется в воду в конденсаторе. Конденсатор использует охлаждающую воду из внешнего источника, например реки или градирни, для охлаждения пара.

8. Электрическая сеть: Электроэнергия, вырабатываемая газовой турбиной и паровой турбиной, объединяется и подается в электрическую сеть для распределения потребителям.

Электростанции NGCC популярны для производства электроэнергии из-за их высокой эффективности и относительно более низких выбросов по сравнению с традиционными угольными электростанциями. Их также можно использовать в системах комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), где отходящее тепло от производства электроэнергии используется для отопления или охлаждения в промышленных или коммерческих целях, что еще больше повышает их эффективность и минимизирует потери энергии.