primeri poveĆanja · 31.03.2015. tribina društva termiĉara srbije 4 primeri povećanja snage i...
Post on 29-Feb-2020
11 Views
Preview:
TRANSCRIPT
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije 1
PRIMERI POVEĆANJA
ENERGETSKE EFIKSANOSTI I
SNAGE BLOKOVA
TERMOELEKTRANA
Vladimir Stevanović
Mašinski fakultet Univerziteta u Beogradu
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije2
Uvod-
povećanje
energetske
efikasnosti
G
46
45
44
43
42
41
40
1.15
1.25
1200
1300
25MPa,
5400
30MPa,
6000
Jedno
dogrevanje
Dva
dogrevanja
0.0065MPa
0.003MPa
Višak
vazduha
Temperatura
dimnog
gasa
Stanje
pare
Dogrevanje Pritisak
u
kondenzatoru
Dodatne mere:
-Homogenizacija uglja
-Granulacija uglja,
-Izolacija,
-Zaptivanje kotla,
-Ĉišćenje grejnih
površina u kotlu i
kondenzatora ,
-Iskorišćenje energije
toka rashladne vode
kondenzatora,
-Smanjenje sopstvene
potrošnje,
-...
Ref.: J.M. Beer, High efficiency electric power generation: The environmental role,
Progress in Energy and Combustion Science 33 (2007) 107-134
EN
ER
GE
TS
KA
EF
IKA
SN
OS
T E
KO
NO
MIČ
NO
ST
SIG
UR
NO
ST
PO
UZ
DA
NO
ST
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije3
Uvod: povećanje energetske efikasnosti i snage
termo blokova
Isplativost povećanja energetske efikasnosti i povećanja snage pri
kapitalnim remontima:
U periodu od 2001. do 2012. god. u EPS-u je investirano 540 miliona € u
kapitalne remonte za produženje radnog veka, od toga je 10 %
utrošeno za povećanje snage za 400 MW
Kapitalni remont TE Marica Istok u Bugarskoj (4x210 MWe)1) :
– povećanje snage bloka sa 210 MWe na 227 MWe (ukupno 68 MWe)
– investicija 260 miliona US$ (25% za odsumporavanje)
Ograniĉenja povećanju snage na starim blokovima:
Veliki pad pritiska u liniji napojne vode i cevnom sistemu kotla
Kapacitet postojećih ZVP na liniji napojne vode
Visoka temperatura dimnog gasa na izlazu iz kotla
1) Wembridge, N., Poloni, L., McGimpsey, N., Hall, N., Thermal Power Station
Advice, Report No. 153012A, Parsons Brinckerhoff, 2009, New Tork, USA.
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije4
Primeri povećanja snage i energetske efikasnosti
– izvedena postrojenja
1) Ref.: Altman H., Margenberg T., Heat transfer systems within the flue-gas system of power station units – experience gained
during basic engineering, erection and operation. VGB PowerTech 2003; 9: 78-83. 2) Fossil fuel-fired power generation, Case Studies of Recently Constructed Coal- and Gas-Fired Power Plants. Paris, France:
International Energy Agency; 2007.
TE Schwarze Pumpe, Lippendorf i
Boxberg (900 MWe)
•Sniženje izlazne temperature dimnog
gasa sa 170 oC na 130 oC1)
•Povećanje stepena korisnosti bloka
0,5%1)
•Smanjenje potrošnje vode u apsorberu
za odsumporavanje
TE Niederaussem blok K (1000 MWe)
•RT dimni gas – voda ispred odsumporavanja
snižava temp. d.g. sa 160 oC na 100 oC
•Ekonomajzeri visokog i niskog pritiska i RT
d.g.-voda povećavaju stepena korisnosti bloka
za 0,9 % poena
Steam
generator Cooling
tower
Flue gas
cooler
Desulphurization
absorber
Condensate
heater
Ljungstroem
air preheater
Eletrostatic
percipitator
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije5
1) Ref.: Wang C., He B., Yan L., Pei X., Chen S., Thermodynamic analysis of a low-pressure economizer based waste heat recovery
system for a coal-fired power plant. Energy 2014;65:80-90.
EKO niskog pritiska na bloku 350 MWe1):
•Sniženje izlazne temperature dimnog gasa sa
146 oC na 119 oC
•Povećanje stepena korisnosti bloka bruto za
0,46 % poena
•Povećanje snage turbine za 3,83 MWe
LPT
Condenser
ESP FGD tower
From IPT
To deareator
Generator
FWH
No.6FWH
No.7
FWH
No.8
LPE
0
1000
2000
3000
4000
5000
39.6
39.8
40.0
40.2
40.4
0 5000 10000 15000 20000
Ste
pen
kori
snost
i b
lok
ab
ruto
(%
)
Toplotna snaga EKO (kW)
Stepen korisnostiPorast snage
Pora
st s
nage
turb
ine
0
1000
2000
3000
4000
5000
45.0
45.2
45.4
45.6
45.8
46.0
46.2
46.4
46.6
0 5000 10000 15000 20000
Ste
pen
ko
r. t
urb
op
ost
roje
nja
(%
)
Toplotna snaga EKO (kW)
Stepen korisnostiPorast snage
Po
rast
sn
ag
e tu
rbin
e (
kW
)
Primeri povećanja snage i energetske efikasnosti
– EKO niskog pritiska
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije6
Primeri povećanja snage i energetske efikasnosti
– EKO srednjeg pritiska
1) Ref.: Xu G., Xu C., Yang Y., Fang Y., Li Y., Song X., A novel flue gas waste heat recovery system for coal-fired ultra-supercritical
power plants. Applied Thermal Engineering 2014;67:240-249.
EKO na bloku sa nadkritiĉnim parametrima snage 1000 MWe1):
•Povećanje stepena korisnosti bloka bruto za 0,6 % poena i snage turbine za 9 MWe
SG LPE
ESP
LT air preheater
Induced
fan
Wet stack
HT
air preheater
Condenser
RH1 RH2
Deaerator
CP
RH3 RH5 RH6 RH7 RH8
HPT IPT LPT
FGD
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije7
Primeri povećanja snage i energetske efikasnosti
– EKO visokog pritiska na TENT B1
EKO visokog pritiska na bloku TENT B1 620 MWe1) - ugraĊen nakon 30 godina rada:
•Povećanje stepena korisnosti bloka bruto u odnosu na projektno rešenje za 0,53 %
poena i snage turbine za 9.4 MWe
G
Ljungstroem
air preheater
ECO 2
ECO 1
ECO 1A
Steam boiler
6 3
21 5 7 8 8
9
10111213
15
14
19
18 18
16
17 17
19
4
Steam boiler plant Steam turbine plant
fg
fw,inj,rs
fw,inj,fs
fw,HPWH
HPFWH1
HPFWH2
HPFWH3
fw,P
rs,c
fw,ECO1
fw,ECO1A
fs
rs,h
AT
1) Ref.: Stevanovic V., Wala T., Muszynski S., Milic M., Jovanovic M., Efficiency and power upgrade by an additional high pressure
economizer installation at an aged 620 MWe lignite-fired power plant. Energy 2014;66:907-918.
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije8
Posebna linija napojne vode za napajanje
dodatnog ekonomajzera na TENT B1
Nova linija napojne vode 273x22 sa regulacijom protoka:
– 20 40 % od protoka napojne vode kroz isparivaĉ kotla protiĉe kroz
dodatni EKO
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije9
Dodatni ekonomajzer na TENT B1
•Postavljen je na vrhu tornja
kotla iznad postojećeg
ekonomajzera
•Površina za razmenu toplote
19200 m2, masa 600 t,
•Dimenzije cevi 33,7 x 4,5
mm,
EKO 1Acev 33.7x4.5
EKO1
cev Ø 38x4.5
EKO2
cev Ø 38x4.5
Ø323.9x30
Ø355.6x20
Ø355.6x20
Ø219.1x16
113700
122385
119010
111850
10 00010 000
118000
27500
115200
765
0
124000
118850
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije10
Povećanje snage i stepena korisnosti ugradnjom
dodatnog EKO – poreĊenje sa projektnim
uslovima TENT B1
140
160
180
200
220
240
260
280
300
320
0 10 20 30 40(Protok napojne vode kroz EKO 1A) / (Protok
napojne vode kroz isparivač) (%)
Tem
pera
tura
(oC
)
Dimni gas iza EKO 1ADimni gas iza EKO 1A - izmerenoDimni gas iza LUVODimni gas iza LUVO - izmereno
0
5
10
15
20
25
30
35
0 10 20 30 40(Protok napojne vode kroz EKO 1A) / (Protok napojne
vode kroz isparivač) (%)
Snag
a (
MW
)
Iskorišćena toplotna snaga iz dimnog gasa
Povećanje električne snage usled povećanja efikasnosti bloka
Ukupno povećanje električne snage
-0.010
-0.005
0.000
0.005
0.010
0.015
0.020
0.025
0 10 20 30 40(Protok napojne vode kroz EKO 1A) / (Protok
napojne vode kroz isparivač) (%)
Pro
mena s
tepena k
orisnosti
Parni blokKotaoTurbopostrojenje
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije11
PoreĊenje radnih parametara bloka B1 sa
dodatnim EKO i bloka B2 bez dodatnog EKO (B1 i
B2 su identiĉnog prvobitnog rešenja)
Parametri Jedinica B1 B2
Snaga bruto MW 658 614
Pritisak sveže pare bar 175 160
Temperatura sveže pare oC 535 535
Protok napojne vode t/h 1964 1834
Temperatura napojne vode oC 223 216
Temperatura dimnog gasa
iza zagrejača vazduha
oC159 184
Temperatura kondenzata oC 28 30
Pogonski parametri u dužem periodu pokazuju da je u odnosu na
blok B2 stepen korisnosti povećan za 1,9% poena. (Potrebno je
uraditi termotehniĉka ispitivanja za verifikaciju ovih rezultata.)
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije12
Isplativost povećanja energetske
efikasnosti i snage bloka TENT B1U odnosu na projektno rešenje:
• 10 MWe “zelene” snage → 75 GWh godišnje → 4,5 miliona € (po ceni
60 €/MWh)
• 30 MWe povećanje snage → 225 GWh godišnje → 13,5 miliona €
• Vreme povratka kapitala < 2 godine
• Smanjenje potrošnje uglja 95.000 t godišnje
U odnosu na TENT B2 u koji nije ugraĊen dodatni EKO:
• 35 MWe “zelene” snage → 262.5 GWh godišnje → 15,75 miliona €
• Povećanje snage sa 620 MWe na preko 650 MWe (29.01.2013. na bloku
TENT B1 je ostvarena rekordna dnevna neto proizvodnja od 15,14 GWh sa
prosečnom bruto snagom od 669 MWe)
• Smanjenje potrošnje uglja preko za 332.500 t godišnje
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije13
Isplativost povećanja energetske
efikasnosti i snage bloka TENT B1
Dodatni efekti
• Smanjenje snage pomoćne turbine za pogon napojne pumpe
• Primarna regulacija snage
• Produženje radnog veka sistema voda - para sniženjem pritiska
napojne vode
• Znatno smanjena ubrizgavanja u liniju pregrevanja pare
• Smanjenje emisije SOx, NOx, CO2 i pepela
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije14
Zakljuĉak
• Ugradnja dodatnih ekonomajzera niskog i visokog pritiska i zagrevanje kondenzata i napojne vode –iskustva u svetu:
– povećanja snage i efikasnosti termo blokova,
– snižavanja temperature dimnog gasa na ulazu u apsorber za odsumporavanje (efikasnije odsumporavanje i manji utrošak vode)
– zaštita životne sredine primarnim merama
• Ugradnja dodatnog EKO visokog pritiska na bloku TENT B1:
– prevazilaženje ograniĉenja povećanju snage
– inovativno rešenje koje dovodi do maksimalnog povećanja snage i energetske efikasnosti
– ekonomski veoma isplativo rešenje
31.03.2015. Tribina Društva termiĉara Srbije15
Zakljuĉak– dokazana sigurnost i pouzdanost u radu
– znaĉajni ekološki efekti
– rešenje je primenjivo i na drugim termo blokovima
– rezultat višegodišnjeg rada i steĉenog iskustva tokom kapitalnih remonata termo blokova od strane struĉnog kadra TENT-a u saradnji sa projektantima i isporuĉiocima opreme i domaćim institutima i fakultetima!
Hvala na pažnji!
top related