1. Preparazione del carburante: Il gas naturale viene trasportato dai siti di produzione attraverso gasdotti alle centrali elettriche. Prima della combustione può subire alcuni processi di purificazione o trattamento per eliminare le impurità.
2. Turbina a gas: Il componente principale di un impianto NGCC è la turbina a gas. Il gas naturale viene miscelato con l'aria e compresso dal compressore della turbina a gas. La miscela compressa viene quindi diretta nel combustore.
3. Combustione: All'interno del combustore viene accesa la miscela di aria compressa e gas naturale. Il calore generato dalla combustione espande i gas, facendoli fluire rapidamente attraverso le pale della turbina. Quando i gas ad alta pressione e temperatura passano attraverso le pale della turbina, provocano la rotazione delle pale.
4. Generazione di energia: Le pale rotanti della turbina sono collegate al generatore, che converte l'energia meccanica della turbina in energia elettrica. Il generatore produce elettricità in corrente alternata (AC).
5. Generatore di vapore a recupero di calore (HRSG): Dopo aver attraversato la turbina a gas, i gas di scarico contengono ancora una quantità significativa di calore. Per estrarre questo calore e generare ulteriore elettricità, viene utilizzato un HRSG. L'HRSG utilizza il calore dei gas di scarico per convertire l'acqua in vapore.
6. Turbina a vapore: Il vapore ad alta pressione generato nell'HRSG viene diretto alla turbina a vapore. Quando il vapore scorre attraverso le pale della turbina a vapore, si espande e fa ruotare le pale. La rotazione della turbina a vapore genera ulteriore energia meccanica.
7. Condensatore: Dopo aver attraversato la turbina a vapore, il vapore viene ricondensato in acqua nel condensatore. Il condensatore utilizza l'acqua di raffreddamento proveniente da una fonte esterna, come un fiume o una torre di raffreddamento, per raffreddare il vapore.
8. Rete elettrica: L'elettricità generata dalla turbina a gas e dalla turbina a vapore viene combinata e immessa nella rete elettrica per la distribuzione ai consumatori.
Gli impianti NGCC sono popolari per la generazione di elettricità grazie alla loro elevata efficienza e alle emissioni relativamente inferiori rispetto alle tradizionali centrali elettriche a carbone. Possono essere utilizzati anche in sistemi combinati di calore ed elettricità (CHP), in cui il calore di scarto derivante dalla produzione di elettricità viene utilizzato per fornire riscaldamento o raffreddamento per scopi industriali o commerciali, aumentandone ulteriormente l’efficienza e riducendo al minimo gli sprechi energetici.
