Однако на пути реализации таких предложений стоит много препятствий. Для их преодоления необходимо, чтобы:
учитывалась степень изношенности оборудования модернизируемой электростанции, так как остаточный срок его эксплуатации не должен очень существенно отличаться от ресурса вновь устанавливаемого оборудования;
имелось свободное место для размещения нового оборудования на действующей электростанции;
вновь устанавливаемое оборудование не вызвало существенного снижения мощности и эффективности существующего основного энергетического оборудования;
новая технологическая схема не приводила к потере надежности работы модернизируемого объекта и ее внедрение не увеличивало, а снижало экологическую нагрузку региона.
В 1991 г. Институтом высоких температур РАН на базе своих прежних разработок по технологиям ступенчатого сжигания различных видов топлив в энергетических установках была разработана и предложена новая технологическая схема модернизации существующих паротурбинных энергоблоков. Она предназначена для повышения их эффективности и улучшения экологических характеристик путем надстройки газотурбинными установками с турбинами на богатой топливной смеси. Впоследствии эта технология получила название «Partialoxidation» (частичное окисление).
Сущность предложенной технологии состоит в том, что природный газ, используемый как топливо в существующем паротурбинном энергоблоке, предварительно конвертируется в камере сгорания газотурбинного модуля до оксида углерода и водорода путем частичного окисления воздухом при температуре 1 100... 1 300 °С с последующим расширением полученной газовой смеси в газовой турбине и сжиганием ее в топке парового котла.
Новая технология обладает не только значительными экономическими и экологическими преимуществами перед альтернативными, но и существенно упрощает возможность ее реализации на действующих электростанциях по следующим причинам:
вследствие двух- трехкратного увеличения мощности используемой газотурбинной установки требуется гораздо меньшая площадь для размещения агрегатов,обеспечивающих получение необходимой дополнительной мощности;
по сравнению с альтернативными использование этой технологии на действующей установке потребует гораздо меньше переделок, кроме того будет уменьшено и количество устанавливаемого нового оборудования, что также облегчает задачу его размещения;
резко улучшаются экологические характеристики модернизируемого объекта (выбросы NО2 снижаются в 5-7 раз), в результате чего дополнительно вводимая мощность приводит не к увеличению экологической нагрузки на регион, а к ее снижению.
Для анализа было выбрано шесть альтернативных вариантов установок:
1.Современный конденсационный паротурбиный блок (ПТУ) мощностью 315 МВт на природном газе и жидком топливе с параметрами пара 24 МПа, 540/540 °С, характеристики которого использованы как эталон для сравнения.
2.Газотурбинная установка фирмы «Вестингауз» W251В12 (США) мощностью 48,5 МВт (ГТУ).
3.Парогазовый блок бинарного цикла мощностью 150 МВт, состоящий из двух ГТУ \У251В12 и конденсационной ПТУ мощностью 51 МВт.
4.Газотурбинные надстройки на базе процесса частичного окисления: 7 подвариантов с авиационными ГТУ и 4 - со стационарными.
5.Газотурбинные надстройки со сбросом продуктов сгорания ГТУ в топку парового котла: 4 подварианта с авиационными ГТУ и 2 - со стационарными.
6.Газотурбинные надстройки, объединенные с ПТУ общим контуром нагрева питательной воды.
Основные показатели этих установок приведены ниже.
Блоки данного типа широко вводились в эксплуатацию с начала 70-х годов. После окончания периода освоения они показали высокую надежность и экономичность и сейчас относятся к наиболее распространенным в энергосистемах России и ближнего зарубежья. Основные показатели этого блока в настоящее время следующие:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.