ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ МОДЕРНИЗАЦИИ УСТАРЕВШИХ УГОЛЬНЫХ ТЭЦ

摘要

Проведен анализ состояния оборудования 72 устаревших угольных ТЭЦ общей мощностью 14.3 ГВт с параметрами пара перед турбинами p_(пе) ≤ 9 МПа, t_(пе) = 420 - 540°C. Оборудование характеризуется существенно низкими КПД, даже если оно переведено на сжигание природного газа, и повышенными выбросами вредных веществ. Однако на большинстве рассмотренных ТЭЦ паровые турбины, в отличие от котлов, сохранили пока эксплуатационную пригодность и удовлетворительную надежность в работе. Анализ показал, что эффективно модернизировать устаревшие угольные ТЭЦ можно путем преобразования их оборудования в парогазовые установки (ПТУ) с газификацией угля, которые обладают высокими экономическими и экологическими показателями благодаря термодинамическому преимуществу комбинированного цикла и более простой очистке генераторного газа в процессе под давлением. Наиболее рациональным признан метод такого преобразования, в котором вместо существующего котла (котлов) или параллельно ему устанавливаются газификационная и газотурбинная системы с котлом-утилизатором (КУ), пар из которого подается в главный паропровод ТЭЦ. При этом сохраняется основная часть оборудования электростанции. За рубежом такой способ реконструкции паросилового оборудования применяется широко и успешно, но главным образом с использованием природного газа. Обосновано применение разработанной в ВТИ технологии горновой паровоздушной газификации угля и высокотемпературной очистки генераторного газа. Разработаны принципиальная схема и мероприятия по реализации данного способа модернизации устаревших угольных ТЭЦ посредством создания ПТУ с горновой газификацией угля на базе доступного нового и сохраненного оборудования ТЭЦ. Мощность ПТУ 120 МВт, КПД (ориентировочно) 44%, выбросы вредных веществ: пыли 5 мг/МДж; SO_2 20 - 60 мг/МДж; NO_x 50 - 100 мг/МДж. Ожидается значительное снижение удельной стоимости ПТУ - примерно в 2 раза по сравнению с созданными за рубежом ПГУ с газификацией угля. Проверку и доводку принятых решений можно осуществить на опытно-промышленной установке малого масштаба.