Plynová turbínová elektrárna

Ve všech elektrárnách s výjimkou solární elektrárny se používá alternátor k výrobě elektrické energie. Alternátor je rotační stroj, který může vyrobit elektrickou energii pouze tehdy, když se otáčí. Proto musí existovat pohonný mechanismus, který pomáhá otočit alternátor. Základní uspořádání všech elektráren spočívá v tom, aby byl pohonný mechanismus otáčen tak, aby alternátor mohl vygenerovat požadovanou elektrickou energii. V plynové turbínové elektrárně místo vysokotlakého a vysokoteplotného páry používáme vysokotlaký a vysokoteplotný vzduch k otáčení turbíny.

Základní princip fungování plynové turbínové elektrárny je stejný jako u parní turbíny v elektrárně. Jediný rozdíl spočívá v tom, že v parní turbínové elektrárně používáme stlačený páru k otáčení turbíny, zatímco v plynové turbínové elektrárně používáme stlačený vzduch k otáčení turbíny.

V plynové turbínové elektrárně se vzduch stlačuje v kompresoru. Tento stlačený vzduch pak prochází hořákem, kde teplota stlačeného vzduchu stoupá. Ten vysokoteplotný a vysokotlaký vzduch je vedán přes plynovou turbínu. V turbíně se stlačený vzduch náhle rozpíná, čímž získá kinetickou energii, a díky této kinetické energii může vzduch provést mechanickou práci pro otáčení turbíny.

V plynové turbínové elektrárně jsou hřídel turbíny, alternátoru a vzduchového kompresoru společné. Mechanická energie vytvořená v turbíně je částečně využita k stlačení vzduchu. Plynové turbínové elektrárny se hlavně používají jako záložní dodavatel pomocné energie v vodní elektrárně. Generují pomocnou energii během startu vodní elektrárny.

Výhody plynové turbínové elektrárny

• Konstrukčně je plynová turbínová elektrárna mnohem jednodušší než parní turbínová elektrárna.

• Rozměry plynové turbínové elektrárny jsou menší než rozměry parní turbínové elektrárny.

• Plynová turbínová elektrárna nemá žádnou součást podobnou kotli, a proto zde chybí příslušenství spojené s kotlem.

• Nepočítá se s párou, a proto není potřeba kondenzátoru, což znamená, že zde není potřeba struktury jako chladicí věž.

• Protože konstrukce a stavba plynových turbínových elektráren jsou mnohem jednodušší a menší, jsou investiční a provozní náklady mnohem nižší než u ekvivalentní parní turbínové elektrárny.

• Konstantní ztráty v plynové turbínové elektrárně jsou mnohem menší než v parní turbínové elektrárně, protože v parní turbínové elektrárně musí kotelnice běžet nepřetržitě i když systém nezásobuje síť.

• Plynová turbínová elektrárna lze spustit rychleji než ekvivalentní parní turbínová elektrárna.

Nevýhody plynové turbínové elektrárny

• Mechanická energie vytvořená v turbíně se také využívá k pohonu vzduchového kompresoru. Protože velká část mechanické energie vytvořené v turbíně se využívá k pohonu vzduchového kompresoru, celková efektivita plynové turbínové elektrárny není tak vysoká jako u ekvivalentní parní turbínové elektrárny.

• Kromě toho obsahují odpadní plyny z plynové turbínové elektrárny významné množství tepla z hořáku. To dále snižuje efektivitu systému.

• Pro spuštění elektrárny je potřeba předem stlačený vzduch. Před skutečným spuštěním turbíny tedy musí být vzduch předstlačen, což vyžaduje pomocný zdroj energie pro spuštění plynové turbínové elektrárny. Jakmile je elektrárna spuštěna, již není potřeba dodávat externí energii, ale na začátku je externí energie nezbytná.

• Teplota v hořáku v plynové turbínové elektrárně je velmi vysoká. To zkracuje životnost systému v porovnání s ekvivalentní parní turbínovou elektrárnou.

• Díky nižší efektivitě se plynová turbínová elektrárna obvykle nepoužívá pro komerční výrobu elektřiny, ale spíše k dodávání pomocné energie jiným tradičním elektrárnám, jako je vodní elektrárna.

Prohlášení: Respektujte původ, doporučujeme sdílet kvalitní články, pokud je porušeno autorské právo, prosím, kontaktujte nás pro odstranění.