О требует постоянной совместной работы системы «Фундаментальная наука Прикладная наука (нир) Опытно-конструкторские работы (окр) Производство Внедрение»

Вид материалаДокументы

Содержание


2.7.5. Прогноз реализации проектов с прогрессивным энергетическим оборудованием
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   15


2.7.5. Прогноз реализации проектов с прогрессивным энергетическим оборудованием


Имеющийся в стране перекос цен на легкодобываемые энергоресурсы, такие как природный газ, привёл к застопориванию исследований в области освоения эффективного энергооборудования на твердом топливе с высокими технико-экономическими и экологическими параметрами, которые во всем мире признаны перспективными. Как следствие, в этом направлении Россия существенно отстала от развитых стран.

Несмотря на намечаемый «Энергетической стратегией России на период до 2030 года» относительно быстрый рост добычи природного газа в восточных районах страны, создание разветвленной газовой инфраструктуры является экономически нецелесообразным. Причина кроется в том, что существуют такие факторы, как наличие громадной территории и малой плотности потребления топлива.

Поэтому множество потребителей, расположенных вне зоны газопроводов, по-прежнему будут ориентироваться на твердое топливо.

Для эффективного применения на ТЭС угля необходимо новое поколение энергоблоков: нужны модернизированные блоки 330 МВт с КПДэл-41-42%, блоки 600-800 МВт на суперсверхкритические параметры пара с КПДэл-44-45% , угольные блоки с котлами ЦКС, ПГУ с газификацией углей, технологии улавливания CO2 из энергетического цикла и последующего их захоронения и другие.

Для выпуска угольных блоков нового поколения на российских заводах необходима реконструкция технологической оснастки и создание отечественной научно-технической базы. При этом для изготовления оборудования головного энергоблока на суперсверхкритические параметры пара может оказаться целесообразной закупка за рубежом некоторого количества жаропрочных труб для котлов, а также поковок из специальных жаропрочных сталей для отдельных узлов и деталей паровой турбины. Также целесообразна организация совместного производства отдельных узлов котла ЦКС и алгоритма его управления, систем сероочистки, и катализаторов для селективно – каталитического снижения окислов азота.

В интересах государства осуществлять сжигание газа при комбинированной выработке тепла и энергии в ПГУ-ТЭЦ, ГТУ-ТЭЦ, а также в ГТУ конденсационных ТЭЦ, в которых достигаются высокие экономические и экологические показатели. После получения положительного опыта коммерческого использования ПГУ с газификацией угля (после 2018-2020) некоторые ПГУ на природном газе можно оснастить газификаторами с переходом их на сжигание синтез-газа.

Ведущими направлениями в области освоения эффективного энергооборудования на твердом топливе с высокими технико-экономическими и экологическими параметрами являются разработки таких видов парогазовых установок, как ПГУ мощностью 200 МВт с внутрицикловой воздушной газификацией кузнецких углей, пылеугольные энергоблоки мощностью 660 МВт на суперсверхкритические параметры пара 28-30 МПа и 585-600/585-620°С.

Также целесообразна модернизация и реконструкция действующих энергоблоков с паровыми турбинами типа К-150-130 и противодавленческими паровыми турбинами типа Р-50-130, а также сооружение демонстрационного энергоблока c ПГУ мощностью 800 МВт с отечественной лицензионной газовой турбиной ГТЭ-280.

Для реализации перспективных проектов, способных поставить российскую энергетику на конкурентную техническую базу, энергомашиностроителям необходимо получить заказ на строительство энергоблоков, основанных на инновационном оборудовании. Перспективные проекты уже проработаны энергомашиностроительными компаниями и научно-конструкторскими институтами. Недостает только механизма привлечения заказчика для сооружения энергообъектов, не имеющих референций.

Российские научные институты и промышленность еще в 60-е годы прошлого столетия впервые в мире освоили суперсверхкритические параметры пара. Были изготовлены три котла на параметры 40 МПа и 700°C для научных целей и стендовых испытаний арматуры и других изделий. Такие котлы были установлены в Киевском политехническом институте, в ЦКТИ (г. Ленинград) и на Чеховском арматурном заводе. На ТЭЦ ВТИ был сооружен первый в мире котел на суперсверхкритические параметры пара 30 МПа и 600°C паропроизводительностью 12 тонн пара в час. В дальнейшем этот котел был переведен на параметры 30 МПа 650 градусов и проработал более 200 тысяч часов. Опыт эксплуатации этого котла был использован при сооружении энергоблока мощностью 100 МВт на Каширской ГРЭС на параметры 30 МПа и 650°C, проработавший 40 тысяч часов.

За последние 5 лет российскими учеными из институтов ЦНИИТМАШ, ВТИ и ЦКТИ, а также конструкторами из ОАО «ЭМАльянс» и ОАО «Силовые машины» были исследованы новые жаропрочные сплавы и выполнены несколько вариантов эскизных проектов котлов и турбин на суперсверхкритические параметры пара применительно к Томь-Усинской, Ургальской, Ерковецкой и Алтайской ГРЭС. Причем котельный агрегат был предложен с самой современной башенной компоновкой. Такой тип котла позволяет уменьшить площадь здания, уменьшить аэродинамическое сопротивление котла, уменьшить металлоемкость котельной установки. Проект предусматривал использовать перспективные разработки ОАО «ЦНИИТМАШ» по экономно-легированным жаропрочным сталям для перегревателей котла и деталей турбины с использованием нанотехнологий.

Подобный тип котла на несколько сниженные параметры пара ОАО «ЭМАльянс» уже изготовил для ТЭС «Бар» (на которую запланирована мощность 1980 МВт при наличии трех энергоблоков по 660 МВт каждый) в Индию в количестве двух штук и приступил к изготовлению третьего.

Российские научные институты и промышленность имеют также наработки в технологии газификации угля. Однако из-за хронической нехватки финансовых средств эта технология не доведена до промышленного освоения и требует еще значительных финансовых средств и времени.

В связи с этим представляется целесообразным использовать опыт передовых зарубежных фирм, которые уже освоили процесс газификации угля и очистки продуктов газификации, а также освоили использование синтетического газа в крупных газовых турбинах.