Проектирование тепловой электростанции на сверхкритические параметры пара, с предполагаемым КПД приблизительно 50 %, страница 2

Как известно, при сверхкритическом давлении единственно возможным является прямоточный тип парогенератора. Повышение параметров пара сопровождается увеличением толщины стенки труб поверхностей нагрева, коллекторов и паропроводов или заставляет применять при их изготовлении более качественные высоколегированные конструкционные стальные материалы.

Опыт передовых зарубежных разработок свидетельствует о необходимости одновременно с повышением параметров пара оптимизировать весь процесс производства энергии. Это предполагает использование высоко экономичного вспомогательного оборудования (дымососов, вентиляторов, газоочистных установок и др.), достижение более глубокого вакуума в конденсаторе, улучшение КПД турбинных установок путем применения более совершенного лопаточного аппарата, снижение температуры уходящих газов и т.д.

При температурах пара 600°С температура поверхности металла труб в зоне обогрева достигает 650°С. Для снижения скорости высокотемпературной коррозии с газовой стороны и пароводяной коррозии с внутренней необходимо использовать высоколегированные аустенитные материалы вместо обычно применяемых феррито-мартенситных хромистых сталей с содержанием хрома до 12 %. [1]

По мере создания новых более жаропрочных марок стали все более реальным становится переход на ультрасверхкритическое давление, который предполагается осуществить в два этапа — с повышением параметров соответственно до 31,5 МПа, 600°С и до 35 МПа, 650°С. Ведущими зарубежными энергостроительными компаниями рассматривается реальная возможность сооружения в недалеком будущем энергоблоков мощностью от 400 до 1000 МВт на параметры пара 35 МПа, 700°С. КПД этих энергоблоков будет близок к 50 %.

Между тем большие резервы заложены также в более рациональном использовании тепла уходящих газов, развитии регенеративного подогрева питательной воды, углублении вакуума в конденсаторе паровой турбины, применении комбинированного способа производства энергии и др.

Повышение экономичности собственно котла за счет снижения температуры уходящих газов сдерживается с одной стороны, неблагоприятным соотношением водяных эквивалентов дымовых газов и дутьевого воздуха, а с другой — опасностью низкотемпературной коррозии воздухоподогревателей, газоходов и дымовой трубы при сжигании серосодержащих топлив.

Весьма эффективным способом повышения экономичности ТЭС является выработка электроэнергии на тепловом потреблении, получившая достаточно широкое распространение в России, а в последнее время также и за рубежом. Однако для использования теплофикационных турбин необходимы близко расположенные потребители тепла, при этом приходится считаться с сезонностью теплопотребления.

В последние годы Подольским машиностроительным заводом предложен целый ряд новых технических решений по повышению КПД паротурбинных энергоблоков, снижению их стоимости, улучшению экологических характеристик. Эти разработки завод выполнял как самостоятельно, так и совместно с НПО ЦКТИ и другими организациями.