Проектирование тепловой электростанции на сверхкритические параметры пара, с предполагаемым КПД приблизительно 50 %, страница 11

разведанные запасы угля более широко распространены на земле по сравнению с нефтью и газом, а по своим масштабам во много раз их превышают;

цены на уголь на мировых энергетических рынках относительно невысоки и меньше подвержены конъюнктурным колебаниям;

научно-технический прогресс последних десятилетий позволяет в определенной мере решать экологические проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды продуктами сжигания угля на электростанциях.

В будущем наиболее широкое строительство тепловых электростанций планируется в Китае и Индии, где твердое топливо является важнейшим национальным видом энергетических ресурсов. Кроме того, уголь служит важным видом топлива для новых электростанций в таких странах, как Япония и Южная Корея, которые импортируют большую часть или все потребляемые энергоносители и вынуждены диверсифицировать свой топливный баланс. В большинстве же других стран в структуре топливного баланса ТЭС все большее значение приобретает природный газ, использование которого позволяет при внедрении современных технологий, основанных на парогазовом цикле, достигать значений КПД, приближающихся к 60 %. Многие фирмы и правительства финансируют развитие перспективных экологически чистых угольных технологий. Они делают это в надежде проникнуть на рынки стран, развивающих угольную электроэнергетику.

Существуют три направления для экологически чистого использования угля в энергетике:

пылеугольные ТЭС с очисткой уходящих газов;

парогазовые ТЭС с внутрицикловой газификацией угля;

ТЭС, оснащенные котлами с топками кипящего слоя, в том числе парогазовыми с кипящим слоем под давлением.

В США до 2015 г. на новых и реконструируемых электростанциях ожидается ввод 252 ГВт мощностей из которых лишь 15 ГВт будет выработано на yгoльных ТЭС. Пылеугольная ТЭС средней мощности с удельными капиталозатратами около 1000 долл/кВт сможет конкурировать с ПГУ с капиталозатратами 500 долл/кВт, если уголь будет в 3 раза дешевле природного газа (например, у места добычи угля). Для ПГУ с КПД 52 % и угольной ТЭС с КПД 42 % равновесная цена угля будет 41,3 долл/т. В 1997 г. средняя стоимость угля в США составляла 35...36 долл/т у.т.

Существенные успехи в развитии угольных ТЭС достигнуты за последние годы в Германии. Крупнейший в Европе пылеугольный энергоблок №41 Heyden мощностью 911 МВт за 8 лет запускался в работу свыше 800 раз. Его первоначальная мощность брутто составляла 828,6 МВт. Планируется модернизация этого энергоблока с увеличением мощности до 935 МВт благодаря повышению параметров пара до 25 МПа и 540/560°С и новому облопачиванию ротора турбины. Энергоблок Heyden № 4 рассматривается как эталонный для следующего поколения европейских пылеугольных агрегатов мощностью 1 000 МВт с параметрами пара 27 МПа, 575/599°С с аустенитными пароперегревателями и одновальными паровыми турбинами регулирующей ступени, как правило, с дроссель парораспределением.

В Германии в 1998 г. были введены два энергоблока работающих на буром угле, мощностью по 800 на ТЭС Schwarze Pumpe, в 1999—2000 гг. намечен еще двух таких энергоблоков по 993 МВт на Lippendorf и энергоблока 907 МВт на ТЭС Вохвеrg, а в 2002 г. — энергоблока ТЭС Nideraussem мощно 1012 МВт брутто и 965 МВт нетто с КПД 45,2 %. Параметры пара — 27,5 МПа, 580/600°С, температура уходящих газов 100 °С. Высоты его котла и градирни составляют 167,5 и 200 м.

В Дании в 1998 г. введен в эксплуатацию энергоблок на каменном угле мощностью 411 МВт на ТЭС Nordiyl-landsvaerket с параметрами пара 29 МПа, 582/580/580 °С, расчетной температурой охлаждающей воды 10 °С и КПД нетто 47 %. Строится энергоблок Avedore II, паротурбинная часть которого мощностью 320 МВт имеет параметры пара 30 МПа, 580/600 °С.