Charakteristika

Plynová spalovací turbína tvoří základ paroplynového cyklu v elektrárně

Plynová spalovací turbína tvoří základ paroplynového cyklu v elektrárně

Výraz „paroplynový cyklus“ je zjednodušený, protože z technického hlediska se jedná o dva oběhy, parní a plynový, vzájemně propojené spalinovým kotlem, kde se zbytková energie spalin vystupujících z plynové turbíny využije ještě pro vývin páry pro parní turbínu. Paroplynový cyklus je moderním a ve světě velmi užívaným a osvědčeným zdrojem výroby elektrické energie. Je výjimečný vysokou provozní disponibilitou, výkonem a šetrností k životnímu prostředí, na druhou stranu jsou tyto výhody vyváženy potřebou drahého paliva pro provoz spalovací turbíny. Jde o jednu z variant kombinovaných oběhů, ve kterých se vstupní teplo využije vícenásobně. Výhodami kombinovaných oběhů jsou lepší využití vložené energie a nižší emise spalin vztažené na vyrobenou MWh.

Lopatky plynové spalovací turbíny jsou poměrně malé, připomínají lopatkování VT dílů parní turbíny

Lopatky plynové spalovací turbíny jsou poměrně malé, připomínají lopatkování VT dílů parní turbíny

Plynové spalovací turbíny obvykle spalují plyn, lehký topný olej, petrolej, mazut a samostatně nemají velkou účinnost. Kombinace plynové turbíny (Braytonův cyklus) a klasického parního oběhu (Rankinova cyklu) podstatně zvyšuje účinnost výroby elektrické energie.

Výroba elektřiny v paroplynovém cyklu je snahou o maximálně účinnou výrobu elektřiny, což je zajištěno právě součinností dvou tepelných oběhů, parního a plynového. Účinnost paroplynového cyklu může dosahovat až 55 %, zatímco u kondenzační elektrárny na uhlí se dosahuje nejvýše asi 45 %.

Tepelný cyklus plynové turbíny se skládá z komprese vstupního vzduchu a jeho smísení s palivem. Směs shoří, spaliny expandují v plynové turbíně, čímž ji roztočí. Oběh je uzavřen výstupem spalin přes spalinový výměník. Ve spalinovém kotli se vyrobí pára, která pohání druhou turbínu – parní.

Tepelný cyklus parní turbíny se skládá z ohřevu tlakové vody na teplotu varu, vypařování, přehřátí páry na pracovní teplotu a následné expanze páry v parní turbíně. Oběh je uzavřen kondenzací páry vystupující z turbíny zpět na vodu.


Plynová turbína paroplynového cyklu instalovaného v elektrárně Počerady

Plynová turbína paroplynového cyklu instalovaného v elektrárně Počerady


Hlavní strojovna parní turbíny paroplynového zdroje v Počeradech

Hlavní strojovna parní turbíny paroplynového zdroje v Počeradech

Elektrická energie se získává jak z generátoru poháněného plynovou tak z generátoru poháněného parní turbínou. Spolu s použitím ekologického typu paliva, tedy zemního plynu, se tím výrazně snižuje zatížení životního prostředí oproti klasickým uhelným blokům.

Investiční náklady jsou nízké, doba výstavby krátká – pohybuje se v rozpětí 30–40 měsíců, což je výrazně méně než v případě klasických uhelných nebo jaderných elektráren. Cenou za tyto přednosti je potřeba ušlechtilého a drahého paliva pro provoz spalovací turbíny. Nejčastěji se paroplynové zdroje staví na zemní plyn, méně často na olej. V úvahu přicházejí i jiná plynná paliva, např. plyny po zplyňování uhlí, biomasy nebo z různých technologických procesů. Perspektivou do budoucna jsou paroplynové zdroje s integrovaným zplynováním uhlí (IGCC – Integrated gasification combustion cycle).


Nejvýznamnější paroplynový zdroj v České republice je umístěn v areálu uhelné elektrárny Počerady

Nejvýznamnější paroplynový zdroj v České republice je umístěn v areálu uhelné elektrárny Počerady.

Výrazným rysem všech paroplynových cyklů je závislost jejich výkonu na teplotě vzduchu, nadmořské výšce a relativní vlhkosti. Nejvýznamněji se projevuje vliv teploty, kdy se vzrůstající teplotou okolí výrazně klesá výkon plynových turbín a mění se parametry vystupujících spalin, což ovlivňuje i parní část elektrárny. Je to dáno zejména změnou průtoku vzduchu nasávaného kompresorem kvůli měnící se měrné hmotnosti vzduchu.

Velkou předností paroplynových elektráren je, že jsou pružným zdrojem, který je schopný rychle vyrovnávat spotřebu elektřiny s její výrobou a stabilizovat tak elektrizační soustavu. Jejich provozem se vykrývají špičky ve spotřebě elektřiny. Tento zdroj může být připojen k síti za několik minut po spuštění. Rychlejší už jsou jen vodní elektrárny.



0

Skupina ČEZ

Kontaktní informace

Máte-li k obsahu portálu jakékoliv náměty, postřehy či připomínky – prosím kontaktujte nás. Budeme vděční i za připomínky k nekorektnímu zobrazení stránek, či případnému upozornění na chybu. Děkujeme.


email:info@svetenergie.cz

Kontaktní formulář

KONTROLNÍ KÓD

kontrolní kód Opište prosím do políčka formuláře
text z obrázku

Portál Svět energie provozuje společnost ČEZ. Vyrobil Simopt, s.r.o., Copyright © 2016, Všechna práva vyhrazena

detail