Угольные блоки на суперкритические параметры пара
25.06.2014
Угольные блоки на суперкритические параметры пара (СКП) единичной мощностью 330¸660¸800 МВт с КПД 44¸46 %, перспективные технологии на ультрасверхкритические параметры пара (35 МПа, 700/720 °С), обеспечивающие КПД 51¸53 % и угольные ТЭЦ нового поколения единичной мощностью 100¸200¸300 МВт с использованием различных технологий сжигания топлив
Предлагаемая технология состоит из реализации следующих проектов:
1. Создание угольного блока мощностью 600¸800 МВт на суперкритические параметры пара
Основные показатели блока:
Основные технические показатели блока | ||
Номинальная мощность | ||
Давление перегретого пара | 28 МПа | |
Температура перегретого пара/температура пара промперегрева | 600/620 °С | |
Диапазон регулирования |
Без изменения состава оборудования | 100-60 % |
С подсветкой растопочным топливом | 100-40 % | |
Требования к энергетической эффективности | ||
КПД нетто | 44,5-45,4 % | |
Расход электроэнергии на собственные нужды | Не более 6 % | |
Удельный расход топлива на отпуск электроэнергии | 276-271 г у.т/кВт×ч | |
Требования к надежности | ||
Полный срок службы | Не менее 40 лет | |
Расчетный ресурс оборудования | Не менее 200 тыс. ч | |
Требования к вредным выбросам | ||
Концентрация NОx в дымовых газах | 200 мг/м3 | |
Концентрация SOх в дымовых газах | 200 мг/м3 | |
Концентрация летучей золы в дымовых газах | 30 мг/м3 |
Основные цели и задачи технологии
Основными целями создания и освоения перспективного угольного энергоблока нового поколения являются:
- снижение издержек производства электроэнергии на угольных ТЭС путем повышения тепловой экономичности (уменьшения удельного расхода топлива), уменьшения численности обслуживающего и ремонтного персонала и затрат на обслуживание и ремонты,
- предотвращение негативного воздействия угольных ТЭС на окружающую среду путем резкого уменьшения выбросов золы, оксидов серы и азота, сокращения на ~20 % выбросов СО2,
- укрепление производственного и научно-технического потенциала электроэнергетики и энергомашиностроения, создание предпосылок для дальнейшего развития,
- создание условий для экспорта российских знаний и оборудования.
2. Разработка и освоение в эксплуатации ТЭЦ нового поколения
В результате проведения работ по данной технологии будут разработаны:
- угольные энергоблоки для комбинированного производства электроэнергии и тепла; обоснованы экономические и экологические требования к ним, определены технологии, с помощью которых могут быть выполнены эти требования, разработаны алгоритмы и математические модели и с их использованием, оптимизированы циклы, схемы и параметры энергоблоков и технические требования к их оборудованию;
- теплофикационные паровые турбины для энергоблоков с электрической мощностью 100-300 МВт, оптимизированы их параметры, тепловые схемы, проточные части, режимы использования и алгоритмы управления.
- котлы производительностью 400-700 т/ч со сжиганием пыли каменных и бурых углей, включая системы подготовки топлива и защиты окружающей среды, оптимизированы параметры и схемы, режимы работы и алгоритмы управления;
- котлы производительностью 400-700 т/ч со сжиганием каменных и бурых углей в циркулирующем кипящем слое, включая системы подготовки топлива и защиты окружающей среды, оптимизированы параметры и схемы, режимы работы и алгоритмы управления;
- проект паровых ТЭЦ с пылевым сжиганием каменных и бурых углей; оптимизированы тепловые схемы с учетом участия в регулировании графиков нагрузки, определен состав оборудования, экономические и экологические показатели, потребные площади и стоимость;
- проект ТЭЦ со сжиганием каменных и бурых углей в циркулирующем кипящем слое; оптимизированы тепловые схемы с учетом участия в регулировании графиков нагрузки, определен состав оборудования, экономические и экологические показатели, потребные площади и стоимость;
- проект парогазовой ТЭЦ с газификацией каменных и бурых углей; оптимизированы тепловые схемы с учетом участия в регулировании графиков нагрузки, определен состав оборудования, экономические и экологические показатели, потребные площади и стоимость;
- определена эффективность комбинируемого производства электроэнергии и тепла на угольных ТЭЦ, определено их место среди других энергоисточников, оптимизированы режимы использования и определены ограничения, рекомендован типоразмерный ряд энергоблоков для угольных ТЭЦ и их основного оборудования: котлов, паровых и газовых турбин;
- технические задания промышленности на проектирование рекомендуемых типоразмеров объектов.
3. Техническое обоснование профиля угольного энергоблока на ультракритические параметры пара (УКП)
Цель: Разработка проекта для экологически чистого угольного блока (котел, турбина, паропроводы, газоочистное оборудование), работающего на ультракритических параметрах пара (УКП) 35МПа, 700/720 °С с КПД ~51–53%.
Основные технические показатели блока
Номинальная мощность | 600÷800 МВт |
Давление перегретого пара | 35,0 МПа |
Температура перегретого пара/температура пара промперегрева | 700/720°С |
Требования к энергетической эффективности | |
КПД нетто | 51% |
Удельный расход топлива на отпуск электроэнергии | 239 гут/кВтч |
Требования к надежности | |
Полный срок службы | 40 лет |
Расчетный ресурс оборудования | 200 тыс. часов |
Требования к вредным выбросам | |
Концентрация NОx в дымовых газах | 100 мг/м3 |
Концентрация SOx в дымовых газах | 100 мг/м3 |
Концентрация зольных частиц в дымовых газах | 30 мг/м3 |
Ожидаемые результаты реализации. Технические решения для обеспечения разработки проекта головного блока на параметры 35 МПа, 700/720 °С для принятия решения о его последующем сооружении и опытной эксплуатации.