Σταθμοί παραγωγής με αεροστρόβιλους.Παράδειγμα σταθμού 400MW με καύσιμο φυσικό αέριο συνδυασμένου κύκλου

Abstract

Ο ηλεκτρικός τομέας ξεκίνα το 1880, κατά την περίοδο της βιομηχανικής επανάσταση με κατ' εξοχήν καύσιμο να είναι οι γαιάνθρακες (κάρβουνο). Ήταν μια επικερδής οικονομική δραστηριότητα με την ανάπτυξη τοπικών συστημάτων παραγωγής, διανομής και πώλησης ηλεκτρικής ενέργειας για τις τοπικές κοινωνίες. Μετέπειτα, αναπτύχθηκαν τα εθνικά διασυνδεδεμένα ηλεκτρικά συστήματα με αποκορύφωση , στα μέσα του 20°υ αιώνα, τους μεγάλους κεντρικούς σταθμούς παραγωγής για οικονομία κλίμακας και τα δίκτυα μεταφοράς, όπου σημαντικό ρόλο είχαν οι εθνικές κυβερνήσεις. Η έντονα αυξανόμενη ζήτηση στις ανεπτυγμένες οικονομίες ενίσχυσε την ιδέα για την ανάπτυξη ολοένα και μεγαλύτερων κεντρικών σταθμών παραγωγής, υδροηλεκτρικών, θερμικών ή και πυρηνικών. Η ανάγκη για μια πράσινη και φθηνή λύση στην αγορά ενεργείας εξέλιξε τα εργοστάσια παραγωγής ενεργείας με επιτομή την τεχνολογία συνδυασμένου κύκλου που ευελπιστεί να ξεπεράσει σε απόδοση το 60% τα επόμενα χρονιά. Αντικείμενο της παρούσας πτυχιακής είναι να γίνει μία παρουσίαση των αεριοστροβιλικών/ατμοστροβίλων μονάδων παραγωγής ενέργειας, ενώ παράλληλα θα παρουσιαστεί ένα παράδειγμα σταθμού συνδυασμένου κύκλου με καύσιμο φυσικό αέριο ισχύος 400 MW. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια ανάδρομη για την παράγωγη ηλεκτρικής ενέργειας ανά τους αιώνες και ο λόγος χρησιμοποίησης των σταθμών παραγωγής στο συνδυασμένο κύκλο. Το δεύτερο κεφάλαιο αφορά τους αεροστροβίλους με αναλυτική παρουσίαση όλων των μερών του και ακολουθεί ανάλυση του κύκλου λειτουργιάς τους. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στους ατμοστροβίλους με αναλυτική παρουσίαση όλων των μερών του ενώ ακολουθεί και ανάλυση του κύκλου λειτουργιάς του. Στη συνεχεία στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται η περιγραφή των διαφόρων τύπων σταθμών παραγωγής συνδυασμένου κύκλου (αεροστρόβιλος, ατμοστρόβιλος). Τέλος στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά η Μονάδα 5 του Ενεργειακού Κέντρου Ηλεκτροπαραγωγής στο Λαύριο. Η οποία είναι ένας σταθμός συνδυασμένου κύκλου 370 MW, επί ενός άξονα με κύκλο τριών πιέσεων με αναθέρμανση.