Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка научно-технических решений для создания оборудования угольного энергоблока с ультрасверхкритическими параметрами пара.

Докладчик: Гринь Евгений Алексеевич

Должность: Заместитель генерального директора по научной работе, доктор технических наук

Цель проекта:
Разработка научно-технических решений для создания оборудования высокоэффективных угольных энергоблоков с ультрасверхкритическими параметрами пара. Имеется ряд задач, связанных с созданием нового оборудования угольных ТЭС высокой эффективности с минимальными вредными выбросами, а разработка научно-технических решений в их обоснование является весьма актуальной. В результате настоящих исследований будут разработаны научно-технические решения для создания оборудования угольных энергоблоков с ультрасверхкритическими параметрами пара с минимизацией стоимости оборудования при КПД блока до 50-51% и эксплуатационными показателями по маневренности, отвечающими действующим энергоблокам страны на сверхкритические параметры пара.Разрабатываемые в процессе реализации работы технические решения будут обладать новизной и иметь перспективу для дальнейшего внедрения.

Основные планируемые результаты проекта:
Будут разработаны технические решения по комплексу теплотехнического оборудования угольных ТЭС, обеспечивающие повышение энергоэффективности мощных паросиловых угольных энергоблоков.
Основные планируемые результаты ПНИ:
- промежуточные и заключительный отчёты по ПНИ;
- отчёт о патентных исследованиях;
- предложения по дальнейшему внедрению результатов разработанных технических решений, включая технические задание на ОКР и ОТР;
- заявки на получение патентов на результаты интеллектуальной деятельности, способные к правовой охране.
Экспериментальные и теоретические данные, а также технические решения, разработанные в ходе исследований, будут обладать новизной и получат защиту в виде не менее чем 3-х патентов.
Для решения поставленной цели работы будут решаться следующие задачи:
- анализ конструкционных материалов, обеспечивающих повышение температуры перегретого пара;
- определение условий работы и конструкций высокотемпературных элементов энергоблоков для оценки их надёжности и долговечности;
- совершенствование схем и конструкций основного оборудования энергоблоков для обеспечения надёжности и экономичности энергоблоков в различных режимах эксплуатации;
- обеспечение маневренных характеристик на уровне действующих энергоблоков СКД;
- сокращение выбросов в атмосферу золы, SOx, NOxи парникового газа CO2.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Повышение параметров пара позволяет повысить КПД угольных энергоблоков и, следовательно, их экономическую эффективность и экологические показатели, включая снижение выбросов «парникового газа» СО2. Это будет стимулировать строительство новых угольных электростанций и замещение новыми блоками физически изношенного и морально устаревшего оборудования действующих.
Полученные результаты должны быть основой для дальнейших исследований и разработок по созданию пилотного проекта современного высокоэффективного угольного конденсационного энергоблока при умеренных капитальных и эксплуатационных затратах, приемлемых маневренных характеристиках, конкурентоспособного на мировом рынке и пригодного для коммерциализации.
Наиболее интересными результаты ПНИ являются для угольной теплоэнергетики большой мощности и могут найти широкое использование компаниями электроэнергетической и энергомашиностроительной отраслей промышленности. Лучшие по технико-экономическим показателям и маневренности отечественные разработки и более низкая себестоимость производства электроэнергии создаёт преимущества на рынке. Поэтому в результатах проводимых исследований могут быть заинтересованы, прежде всего, электрогенерирующие компании. В сферу их практических интересов входит технология «Угольные блоки на суперсверхкритические параметры пара единичной мощностью 330-660-800 МВт с КПД 44-46%, перспективные технологии на ультрасверхкритические параметры пара (35МПа, 700/7200С), обеспечивающие КПД 51-53% и угольные ТЭЦ нового поколения единичной мощностью 100-200-300 МВт с использованием различных технологий сжигания топлива» Технологической платформы «Экологически чистая тепловая энергетика высокой эффективности», инициаторами создания которой являются Министерство энергетики Российской Федерации и ОАО «ИНТЕР РАО ЕС».

Текущие результаты проекта:
1 Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ, в том числе, обзор научных информационных источников: статьи в ведущих зарубежных и российских научных журналах, монографии и патенты за период 2009 – 2014 гг.
2 Выполнен анализ опыта разработки и исследований оборудования для энергоблоков с ультрасверхкритическими параметрами пара.
3 Выбраны и обоснованы направления исследований.
4 Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96.
5 Разработаны варианты возможных решений задачи, в том числе:
- варианты параметров пара для угольных энергоблоков;
- варианты возможного профиля основного энергетического оборудования энергоблоков (котёл, турбина) с ультрасверхкритическими параметрами пара;
- варианты возможных тепловых схем энергоблоков;
- варианты возможных решений по выбору конструкционных материалов, обеспечивающих надёжную и безопасную эксплуатацию оборудования для рассматриваемых параметров пара.
Разработаны требования к энергоблокам нового поколения и конструкционным материалам для их создания, в том числе:
- требования к котельному агрегату, обеспечивающих экономичность, экологичность, маневренность и надёжность работы;
- требования к экономичности проточных частей турбины, к маневренности, надёжности и ремонтопригодности;
- требования к тепловой схеме, обеспечивающих высокую экономичность энергоблока;
- требований к структуре и свойствам конструкционных материалов, обеспечивающих необходимый уровень расчётных характеристик.