Mit einer Gasturbine und einer Dampfturbine wandelt ein kombiniertes Wärmekraftwerk thermische Energie und Erdgasenergie in Elektrizität um. Dabei besteht das Erdgasgemisch primär aus Methan (75–95 %).
Diese Arten von Kraftwerken sind bis zu 56 % effizienter und erzeugen weniger CO2 als herkömmliche Wärmekraftwerke mit Gasverbrennung. Dies liegt daran, dass die verbliebene Energie aus den Gasen für zusätzliche Zyklen verwendet werden kann. Außerdem wird im Vergleich zu anderen Wärmekraftwerken 35 % weniger Kühlwasser verbraucht.
Nachdem wir nun die Grundlagen von kombinierten Wärmekraftwerken behandelt haben, werden wir im weiteren Verlauf des Artikels näher darauf eingehen. Lesen Sie weiter, um mehr über folgende Punkte zu erfahren:
● Die Gas- und Dampfturbinenanlage
● Verwendung von Stickstoffgeneratoren in einem kombinierten Wärmekraftwerk
● Der richtige Stickstoff für eine GuD-Anlage
Die Gas- und Dampfturbinenanlage
Die gängigste Art von kombinierten Kraftwerken funktioniert thermodynamisch, wie oben beschrieben. Sie werden auch als GuD-Anlagen (Gas- und Dampfturbinenanlagen) bezeichnet und mit Gas betrieben. Das Gesamtkonzept besteht darin, dass die Abgase eines Motors für einen zweiten Motor verwendet werden können. Dies wird durch einen Wärmetauscher ermöglicht.
Da GuD-Anlagen immer mehr an Beliebtheit gewinnen, um die Anforderungen zu erfüllen, werden sie häufiger ein- und ausgeschaltet. Daher benötigen diese Arten von Kraftwerken mehr Stickstoff. Der Grund dafür ist, dass Stickstoff unter anderem für die Inertisierung von Verbrennungssystemen, die Offload-Erhaltung, unerlässlich ist.
Verwendung von Stickstoffgeneratoren in einem kombinierten Wärmekraftwerk
Zur Wiederholung: Eine der Hauptanwendungen von Stickstoff in einer GuD-Anlage ist die Inertisierung der Verbrennungssysteme. Dies liegt daran, dass das Vorhandensein von Luft und Gas in Verbrennungsringen zu einem Explosionsrisiko führen würde. Daher ist die Reduzierung der Sauerstoffkonzentration mit Stickstoff von entscheidender Bedeutung. Zu diesem Zweck wird Hochdruck-Stickstoff (ca. 50 bar) verwendet.
Um diese Druckwerte zu erreichen, benötigen Sie einen Stickstoff-Booster, Speichertanks und einen Regler. Mit dieser Ausrüstung können Sie unter hohem Druck stehenden Stickstoff speichern und auf dem gewünschten Druckniveau verwenden, wodurch eine effektive Inertisierung des Verbrennungssystems mit sehr hoher Geschwindigkeit möglich ist.
Ein zweiter wichtiger Bereich, in dem Stickstoff verwendet wird, sind Dampfrückgewinnungskessel. Während der Inaktivitätszeit der Anlage ist es wichtig, die Kessel mit Niederdruck-Stickstoff inert zu halten. Dadurch wird Korrosion an den Dampftrommeln vermieden, und sie bleiben in einwandfreiem Zustand. Ein anderer Begriff hierfür ist Offload-Erhaltung.
Der richtige Stickstoff für eine GuD-Anlage
Der erforderliche Stickstofffluss hängt von der Größe und den Leckraten des Kessels sowie der Anwendung ab. Für inerte Verbrennungssysteme benötigen Sie einen Druck von 50 bar. Für Dampfrückgewinnungskessel ist Niederdruck-N2 erforderlich. Wie Sie sehen, ist es wichtig, über ein System zu verfügen, das für verschiedene Druckstufen ausgelegt ist. Wir sind in der Lage, ein optimales Setup zu entwickeln, um diesen Anforderungen gerecht zu werden.
Außerdem sollten Sie auf die Reinheit des Stickstoffs achten. Diese wird durch die Entflammbarkeitseigenschaften des Kraftstoffs bestimmt. Im Falle von Erdgas ist dies Methan, wie bereits erwähnt.
Methan hat eine Mindestsauerstoffkonzentration (MOC) von 8,6 %. Unterhalb dieser MOC bildet sich kein entzündliches Gemisch. Im Normalfall ist der Mindestsicherheitsfaktor, der in Bezug auf die zulässige Sauerstoffkonzentration berücksichtigt wird, MOC/2, was zu einer Stickstoffreinheit von 93 % führen würde. Bei einer GuD-Anlage wird üblicherweise eine Stickstoffreinheit von 97 % verwendet.
Stickstoffgeneratoren vor Ort sowie Booster und Speicher können sowohl hochreinen Stickstoff als auch einen angemessenen Druck liefern. Diese Ausrüstung spart Geld bei der Lieferung und stellt N2 auf Abruf bereit, wann immer er benötigt wird. Wenn Sie weitere Informationen zu diesem Thema oder anderen Themen in diesem Artikel wünschen, können Sie sich gerne noch heute an uns wenden. Unser Team hilft Ihnen gerne weiter.
