Diagramma Schematica di una Centrale Elettrica a Turbina a Gas
I principali componenti di una centrale elettrica a turbina a gas sono
il compressore,
il regeneratore,
la camera di combustione,
la turbina a gas,
l'alternatore, e
il motore di avviamento.
Compressore
Il compressore d'aria utilizzato in una centrale elettrica a turbina a gas è principalmente di tipo rotativo. Il filtro d'aria è collegato all'ingresso del compressore dove l'aria viene filtrata dalla polvere. Le lame rotative attaccate all'albero spingono l'aria tra blocchi stazionari, e conseguentemente, la pressione dell'aria aumenta. L'aria ad alta pressione è disponibile all'uscita del compressore.
Regeneratore
C'è sempre un po' di calore presente nei gas di scarico in una centrale elettrica a turbina a gas. Una parte di questo calore viene utilizzata nel regeneratore. Nel regeneratore, c'è una rete di tubi sottili. L'aria compressa passa attraverso questi tubi sottili. L'intero sistema è racchiuso in un contenitore attraverso il quale passano i gas di scarico caldi provenienti dalla turbina. Durante il passaggio attraverso i tubi sottili, l'aria compressa riceve una parte del calore trasportato dai gas di scarico. In questo modo, una parte significativa del calore dei gas di scarico aumenta la temperatura dell'aria compressa prima che entri nella camera di combustione.
Camera di Combustione
Dopo aver passato il regeneratore, l'aria compressa calda entra nella camera di combustione. Nella camera di combustione, ci sono bruciatori attraverso i quali l'olio combustibile viene iniettato sotto forma di nebbia. A causa della combustione di questa nebbia di olio caldo all'interno della camera di combustione, l'aria raggiunge una temperatura molto elevata. La temperatura è circa 3000°C. L'aria compressa mescolata con i gas di combustione viene poi raffreddata a 1500°C - 1300°C prima di essere consegnata alla turbina per eseguire lavoro meccanico.
Alternatore
Il rotore dell'alternatore è collegato allo stesso albero della turbina, pertanto l'alternatore ruota insieme alla turbina e produce energia elettrica.
Motore di Avviamento
In una centrale elettrica a turbina a gas, il compressore, l'alternatore e la turbina sono collegati allo stesso albero. Per avviare il sistema, il compressore deve fornire aria pre-compressa all'avvio. L'albero deve ruotare per produrre l'aria compressa necessaria per l'avvio. Pertanto, è richiesta un'alternativa per far funzionare il compressore prima che il sistema sia avviato. Questo viene fatto da un motore di avviamento collegato allo stesso albero. Un motore accoppiato all'albero principale fornisce la potenza meccanica necessaria per comprimere l'aria prima dell'avvio.
Turbina
L'aria compressa mista ai gas di combustione entra quindi nella turbina attraverso le ugelli. Qui, la miscela di gas viene improvvisamente espansa e guadagna l'energia cinetica necessaria per eseguire lavoro meccanico per far ruotare l'albero della turbina (albero principale). Nella turbina, la temperatura dei gas scende a 900°C.
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