Высокоэффективные модульные теплофикационные парогазовые установки единичной мощностью 100 и 170 МВт для строительства новых и реконструкции действующих ТЭЦ
07.07.2014
И перспективные технологические комплексы на их основе с применением теплонасосных установок, обеспечивающие коэффициент использования тепла топлива, близкий к 95–98 % с учётом использования источников низкопотенциального тепла.
Предлагаемая технология состоит из реализации следующих проектов:
1. Высокоэффективные модульные теплофикационные парогазовые установки единичной мощностью 100 и 170 МВт для строительства новых и реконструкции действующих ТЭЦ
Данная разработка и освоение модульных теплофикационных парогазовых установок средней мощности 100 и 170 МВт на базе отечественных газовых турбин 65-110 МВт позволяет обеспечить выполнение вышеуказанных требований и задач как при реконструкции действующих, так при строительстве новых ТЭЦ. Эти два типоразмера закрывают значительную нишу потребности в эффективных современных теплофикационных ПГУ средней мощности и будут широко востребованы генерирующими компаниями.
Реализация проекта позволит также преодолеть значительное отставание отечественного энергомашиностроения в создании эффективных конденсационных и теплофикационных ПГУ средней мощности.
Основные технические требования к теплофикационной ПГУ-170 (160) приведены ниже:
| Номинальная электрическая мощность, МВт: | |
| конденсационный режим | 170 |
| теплофикационный режим | 160 |
| Номинальная тепловая мощность, Гкал/час | 95 |
| Давление перегретого пара, МПа | 7,3 |
| Давление пара промперегрева, вход/выход, МПа | 1,54/1,9 |
| Температура пара высокого давления, °С | 500 |
| Температура пара промперегрева, вход/выход, °С | 500/331 |
| Температура пара низкого давления, °С | 229 |
| Диапазон регулирования, без изменения состава оборудования, % | 100–60 |
| КПД на конденсационном режиме. % | 52,4 |
| Коэффициент использования топлива на теплофикационном режиме, % | 86 |
| Расход электроэнергии на собственные нужды, % | не более 3 |
| Полный срок службы, лет | более 40 |
| Расчетный ресурс оборудования, тыс. ч | более 200 |
| Концентрация NОx в дымовых газах, мг/м3 | менее 50 |
Основной целью технологии является создание, освоение и широкое тиражирование перспективной отечественной теплофикационной ПГУ-170(160)нового поколения с использованием научно-технического потенциала и развития энергомашиностроительного и электроэнергетического комплексов промышленности Российской Федерации.
Основные технические требования к характеристикам (показателям) теплофикационной ПГУ-100(90):
| Электрическая мощность газовой турбины, МВт | 59,4 |
| Мощность паровой турбины, МВт | 30 |
| Тепловая мощность паровой турбины, Гкал/час | 50 |
| Мощность ПГУ, МВт | 89,4 |
| КПД ПГУ (брутто), % | 52,5 |
| Полный срок службы, лет | более 40 |
| Расчетный ресурс оборудования, тыс. ч | более 200 |
| Концентрация NОx в дымовых газах, мг/м3 | менее 50 |
Основные целевые индикаторы и показатели технологии теплофикационных ПГУ-170(160) и ПГУ-100(90):
- высокая эффективность топливоиспользования, обеспечение коэффициента использования тепла топлива в теплофикационном режиме на уровне 86 %;
- снижение себестоимости электроэнергии, производимой теплофикационными ПГУ-170(160) и ПГУ-100(90)на 20 процентов по сравнению с показателями паросиловых ТЭЦ;
- кратное сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу и водопотребления теплофикационными ПГУ-170(160) и ПГУ-100(90)по сравнению с показателями паросиловых ТЭЦ;
- соответствие теплофикационных ПГУ-170(160) и ПГУ-100(90)перспективным экологическим требованиям по выбросам и сбросам вредных веществ в окружающую среду.
2. Перспективные технологические комплексы на основе теплофикационных ПГУ-170 и ПГУ-100 с применением теплонасосных установок, обеспечивающие коэффициент использования тепла топлива, близкий к 95–98 % с учётом использования источников низкопотенциального тепла
Для эффективной компенсации дефицита тепла целесообразно применение в технологическом комплексе ПГУ-ТЭЦ тепловых насосов (ТН) на базе возобновляемых источников низкопотенциального тепла с коэффициентами преобразования 4–5 и отнесением потребляемой электроэнергии на собственные нужды ТЭЦ.
Источниками низкопотенциального тепла могут быть обратная сетевая вода, циркуляционная вода систем охлаждения конденсаторов турбин, канализационные стоки, вентиляционные выбросы котельных и турбинных отделений главных корпусов ТЭЦ, тепло земли и другие.