Khí tự nhiên được sử dụng để sản xuất điện như thế nào?

Khí tự nhiên thường được sử dụng để tạo ra điện thông qua một quá trình gọi là chu trình hỗn hợp khí tự nhiên (NGCC). Dưới đây là tổng quan về cách thức hoạt động của nó:

1. Chuẩn bị nhiên liệu: Khí tự nhiên được vận chuyển từ nơi sản xuất qua đường ống đến nhà máy điện. Trước khi đốt, nó có thể trải qua một số quá trình tinh chế hoặc xử lý để loại bỏ tạp chất.

2. Tua bin khí: Thành phần chính của nhà máy NGCC là tuabin khí. Khí tự nhiên được trộn với không khí và được nén bằng máy nén của tuabin khí. Hỗn hợp nén sau đó được dẫn vào buồng đốt.

3. Đốt cháy: Bên trong buồng đốt, hỗn hợp khí nén và khí tự nhiên được đốt cháy. Nhiệt sinh ra từ quá trình đốt cháy làm giãn nở khí, khiến chúng chảy nhanh qua các cánh tuabin. Khi các khí nhiệt độ cao, áp suất cao đi qua các cánh tuabin, chúng làm cho các cánh quay quay.

4. Phát điện: Các cánh tuabin quay được nối với máy phát điện, giúp chuyển đổi năng lượng cơ học từ tuabin thành năng lượng điện. Máy phát điện tạo ra dòng điện xoay chiều (AC).

5. Máy tạo hơi thu hồi nhiệt (HRSG): Sau khi đi qua tuabin khí, khí thải vẫn chứa nhiệt lượng đáng kể. Để khai thác lượng nhiệt này và tạo ra điện bổ sung, người ta sử dụng HRSG. HRSG sử dụng nhiệt từ khí thải để chuyển nước thành hơi.

6. Tua bin hơi nước: Hơi nước áp suất cao được tạo ra trong HRSG được dẫn tới tuabin hơi. Khi hơi nước chảy qua các cánh của tuabin hơi, nó sẽ nở ra và làm cho các cánh quay. Sự quay của tuabin hơi tạo ra năng lượng cơ học bổ sung.

7. Tụ điện: Sau khi đi qua tuabin hơi, hơi nước được ngưng tụ lại thành nước trong bình ngưng. Bình ngưng sử dụng nước làm mát từ nguồn bên ngoài, chẳng hạn như sông hoặc tháp giải nhiệt, để làm mát hơi nước.

8. Lưới điện: Điện do tua bin khí và tua bin hơi tạo ra được kết hợp và đưa vào lưới điện để phân phối đến người tiêu dùng.

Các nhà máy NGCC được ưa chuộng để phát điện do hiệu suất cao và lượng khí thải tương đối thấp hơn so với các nhà máy nhiệt điện than truyền thống. Chúng cũng có thể được sử dụng trong các hệ thống nhiệt và điện kết hợp (CHP), trong đó nhiệt thải từ quá trình sản xuất điện được sử dụng để sưởi ấm hoặc làm mát cho mục đích công nghiệp hoặc thương mại, giúp tăng thêm hiệu quả và giảm thiểu lãng phí năng lượng.