Centrale Électrique à Cycle Combiné Expliquée

Qu'est-ce qu'une centrale électrique à cycle combiné ?

Une centrale électrique à cycle combiné (CCPP) est un type de centrale électrique qui associe une turbine à gaz et une turbine à vapeur pour produire de l'électricité. La turbine à gaz génère de l'électricité directement, et les gaz d'échappement de la turbine à gaz servent à produire de la vapeur dans un générateur de vapeur à récupération de chaleur (HRSG). La vapeur ainsi produite est ensuite utilisée pour entraîner une turbine à vapeur, qui génère également de l'électricité.

Les centrales électriques à cycle combiné exploitent à la fois le cycle thermodynamique de Rankine et le cycle thermodynamique de Brayton, ce qui leur vaut le nom de centrales à 'cycle combiné'. Le cycle de Rankine décrit les propriétés thermodynamiques d'un moteur thermique utilisant un fluide comme fluide de travail (généralement de la vapeur), tandis que le cycle de Brayton décrit le cycle thermodynamique d'un moteur thermique utilisant un gaz comme fluide de travail.

Schéma de la centrale électrique à cycle combiné

Les centrales électriques à cycle combiné sont plus efficaces que les centrales traditionnelles utilisant uniquement des turbines à gaz ou à vapeur ; cela s'explique par le fait que les centrales à cycle combiné récupèrent la chaleur des gaz d'échappement d'une turbine à gaz pour produire de la vapeur, réduisant ainsi les pertes énergétiques.

Efficacité du cycle combiné (Cycle de Brayton et de Rankine en série)

À savoir - une 'centrale électrique' et une 'station électrique' désignent la même installation, seul le terme diffère.

Quelles sont les principales composantes d'une centrale électrique à cycle combiné ?

Les principales composantes d'une CCPP sont :

• Turbine à gaz
• HRSG
• Turbine à vapeur

Comment fonctionnent les centrales électriques à cycle combiné

Voici un aperçu simplifié du fonctionnement d'une centrale électrique à cycle combiné :

1. L'air est aspiré dans le compresseur de la turbine à gaz.

2. L'air est comprimé puis mélangé avec du carburant dans la chambre de combustion de la turbine à gaz.

3. Le mélange air-carburant est enflammé, et les gaz d'échappement chauds sont dirigés vers la section turbine de la turbine à gaz.

4. La section turbine tourne, entraînant le générateur de la turbine à gaz et produisant de l'électricité.

Turbine à gaz (Turbine à combustion)

5. Les gaz d'échappement de la turbine à gaz sont dirigés vers un HRSG.

6. À mesure que les gaz d'échappement traversent le HRSG, leur chaleur est transférée aux tuyaux du HRSG, qui sont remplis d'eau. L'eau est chauffée et se transforme en vapeur.

7. La vapeur produite est dirigée vers une turbine à vapeur.

8. La turbine à vapeur tourne, entraînant un générateur, produisant ainsi de l'électricité.

9. La vapeur d'échappement de la turbine à vapeur est condensée dans un condenseur et renvoyée au HRSG.

Notez que la turbine à gaz et la turbine à vapeur sont toutes deux utilisées pour générer de l'électricité. Cependant, c'est la turbine à gaz qui produit l'électricité et la chaleur nécessaire pour produire de la vapeur, qui est ensuite utilisée pour entraîner la turbine à vapeur.