Проектирование тепловой электростанции на сверхкритические параметры пара, с предполагаемым КПД приблизительно 50 %, страница 4

Использование схем БПЭ в мощных энергоблоках позволяет увеличить мощность на 5-6 % без повышения паропроизводительности котлов, снизить удельные расходы топлива примерно на 2 %, уменьшить вредные выбросы, повысить надежность оборудования. При этом стоимость дополнительной мощности в БПЭ обычно составляет всего 200-500 долл./кВт, а удельные расходы условного топлива на дополнительную мощность составляют около 240-260 г/кВт ч.

Завод предлагает и другие варианты схем БПЭ, которые выгодно отличаются от изложенной схемы с турбинным экономайзером.

Анализ современных зарубежных разработок (в частности, в Германии) показывает, что в наиболее рациональных подобных схемах реально достижимое снижение температуры уходящих газов на 30-40°С по экономическому эффекту равнозначно повышению температур острого и промежуточного пара примерно на ту же величину.

Энергоблоки с отбором тепла из котлов.

В этих схемах отбор тепла от дымовых газов осуществляется перед воздухоподогревателем. Тогда при меньшей поверхности нагрева теплообменника отбор тепла по сравнению с отбором за воздухоподогревателем может быть существенно увеличен, однако степень утилизации тепла уходящих газов существенно снижается, хотя в различных схемах она достигает иногда 60-70 %. Расчеты показывают, что затраты на такие схемы окупаются обычно в течение 1 — 1,5 лет.

На Омской ТЭЦ-5 установка с отбором тепла из котла работает уже свыше 5 лет. Более эффективно указанная схема может работать на газовом энергоблоке с турбиной Т-250.

При этом отсутствуют потери электрической мощности, которые обычно в случае отбора тепла от турбин достаточно велики.

Следует отметить, что в этих схемах за счет снижения температуры уходящих газов повышается эффективность работы электрофильтров. Тем самым снижается выброс золы от пылеугольных котлов (Омская ТЭЦ-5). В газомазутных котлах вследствие снижения температуры горячего воздуха уменьшается количество оксидов азота NОX, в продуктах сгорания.

Каскадные воздухоподогреватели.

Снижению температуры уходящих газов препятствует низкотемпературная коррозия воздухоподогревателя. Для противодействия этому явлению завод разработал и внедрил так называемые каскадные трубчатые воздухоподогреватели (КТВП), в которых высокому предварительному подогреву подвергается только часть воздуха, а остальное количество холодного воздуха постепенно подмешивается к нагретому порциями в рассечках КТВП. Таким образом, при наличии сколь угодно высокого предварительного подогрева воздуха на входе в КТВП его балансная температура невелика и позволяет глубоко охладить уходящие газы, не нарушая защиты поверхности нагрева от коррозии.

На рисунке 4 представлен ряд схем КТВП, использованных на котлах ЗиО. Схемы каскадного подогрева воздуха предназначены в основном для трубчатых воздухоподогревателей, поскольку именно они наиболее перспективны для использования в БПЭ и в энергоблоках с отбором тепла от котлов. Однако имеются разработки каскадного подогрева воздуха и для регенеративных воздухоподогревателей.

Рисунок 4 - Каскадные трубчатые воздухоподогреватели ЗиО, работающие на отечественных и зарубежных электростанциях:

1  — рециркуляционный вентилятор; 2  — рециркуляционный  смеситель; 3— калорифер; 4— дутьевой вентилятор; 5— каскадный смеситель.

Использование скрытой теплоты парообразования водяных паров в уходящих газах. При сжигании в котлах природного газа уходящие продукты сгорания содержат большое количество тепла до 15% в виде скрытой теплоты парообразования водяных паров. Отечественной нормативной методикой теплового расчета котлов это тепло не учитывается, поскольку расчеты ведутся по низшей теплоте сгорания топлива . Зарубежный опыт свидетельствует, что назрела необходимость перехода к расчетам по высшей теплоте сгорания .