1. Preparazione del carburante :
- Il gas naturale viene prima trattato e compresso per aumentarne la pressione.
- Le impurità come lo zolfo e il vapore acqueo vengono rimosse per evitare danni alle apparecchiature della centrale elettrica.
2. Combustione :
- Il gas naturale pulito viene miscelato con aria e bruciato in una camera di combustione.
- Questo processo di combustione genera gas caldi ad alta pressione.
3. Turbina a gas :
- I gas caldi provenienti dalla camera di combustione sono diretti ad azionare una turbina a gas.
- Le pale della turbina ruotano sotto la forza dei gas in espansione, generando energia meccanica.
4. Generatore :
- La turbina a gas rotante è collegata ad un generatore elettrico.
- Mentre la turbina gira, fa ruotare il rotore del generatore, che è circondato da avvolgimenti dello statore.
- Questo movimento relativo induce un flusso di elettroni negli avvolgimenti dello statore, producendo elettricità a corrente alternata (CA).
5. Generatore di vapore a recupero di calore (HRSG) :
- Dopo l'uscita dalla turbina a gas, i gas di scarico caldi contengono ancora una notevole energia termica.
- Questi gas caldi passano attraverso un generatore di vapore a recupero di calore (HRSG).
- Il calore dei gas di scarico viene utilizzato per generare vapore.
6. Turbina a vapore :
- Il vapore ad alta pressione generato nell'HRSG viene diretto ad una turbina a vapore.
- Quando il vapore si espande e passa attraverso le pale della turbina, le fa ruotare.
- L'energia meccanica della turbina rotante viene quindi utilizzata per azionare un altro generatore elettrico.
7. Condensatore :
- Dopo aver attraversato la turbina a vapore, il vapore viene ricondensato in acqua in un condensatore.
- L'acqua di raffreddamento viene fatta circolare attorno al condensatore per assorbire il calore e convertire il vapore in forma liquida.
8. Torre di raffreddamento :
- L'acqua di raffreddamento utilizzata nel condensatore viene riscaldata durante il processo di condensazione.
- L'acqua calda viene inviata a una torre di raffreddamento, dove viene raffreddata e rimessa in circolo per il riutilizzo.
9. Distribuzione elettrica :
- L'elettricità generata sia dal generatore a turbina a gas che dal generatore a turbina a vapore viene sincronizzata e inviata a una sottostazione elettrica.
- La sottostazione aumenta la tensione dell'elettricità per una trasmissione efficiente su lunghe distanze attraverso le linee elettriche.
- Dalla sottostazione, l'elettricità viene distribuita alle case, alle aziende e ad altri consumatori.
Utilizzando sia i cicli delle turbine a gas che quelli delle turbine a vapore, le centrali elettriche a ciclo combinato raggiungono efficienze complessive più elevate nella conversione del gas naturale in elettricità rispetto alle centrali elettriche convenzionali. Questo processo si traduce in una riduzione del consumo di carburante e di minori emissioni di carbonio per unità di elettricità generata.
