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.