1. Préparation du carburant :
- Le gaz naturel est d'abord traité et comprimé pour augmenter sa pression.
- Les impuretés comme le soufre et la vapeur d'eau sont éliminées pour éviter d'endommager les équipements de la centrale électrique.
2. Combustion :
- Le gaz naturel épuré est mélangé à l'air et brûlé dans une chambre de combustion.
- Ce processus de combustion génère des gaz chauds à haute pression.
3. Turbine à gaz :
- Les gaz chauds issus de la chambre de combustion sont dirigés pour entraîner une turbine à gaz.
- Les pales de la turbine tournent sous la force des gaz en expansion, générant de l'énergie mécanique.
4. Générateur :
- La turbine à gaz rotative est reliée à un générateur électrique.
- Lorsque la turbine tourne, elle fait tourner le rotor du générateur, qui est entouré d'enroulements de stator.
- Ce mouvement relatif induit un flux d'électrons dans les enroulements du stator, produisant de l'électricité en courant alternatif (AC).
5. Générateur de vapeur à récupération de chaleur (HRSG) :
- A la sortie de la turbine à gaz, les gaz d'échappement chauds contiennent encore une énergie thermique importante.
- Ces gaz chauds transitent par un générateur de vapeur à récupération de chaleur (HRSG).
- La chaleur des gaz d'échappement est utilisée pour générer de la vapeur.
6. Turbine à vapeur :
- La vapeur haute pression générée dans le HRSG est dirigée vers une turbine à vapeur.
- Au fur et à mesure que la vapeur se dilate et traverse les aubes de la turbine, elles les font tourner.
- L'énergie mécanique de la turbine en rotation est ensuite utilisée pour entraîner un autre générateur d'électricité.
7. Condenseur :
- Après avoir traversé la turbine à vapeur, la vapeur est à nouveau condensée en eau dans un condenseur.
- L'eau de refroidissement circule autour du condenseur pour absorber la chaleur et convertir la vapeur sous forme liquide.
8. Tour de refroidissement :
- L'eau de refroidissement utilisée dans le condenseur est chauffée pendant le processus de condensation.
- Cette eau chaude est envoyée vers une tour de refroidissement, où elle est refroidie et recirculée pour être réutilisée.
9. Distribution électrique :
- L'électricité produite par le générateur à turbine à gaz et le générateur à turbine à vapeur est synchronisée et envoyée vers une sous-station électrique.
- La sous-station augmente la tension de l'électricité pour une transmission efficace sur de longues distances via des lignes électriques.
- Depuis la sous-station, l'électricité est distribuée aux habitations, aux entreprises et aux autres consommateurs.
En utilisant à la fois des cycles de turbine à gaz et de turbine à vapeur, les centrales électriques à cycle combiné atteignent des rendements globaux plus élevés dans la conversion du gaz naturel en électricité par rapport aux centrales électriques conventionnelles. Ce processus entraîne une réduction de la consommation de carburant et des émissions de carbone par unité d’électricité produite.
