Повысьте эффективность конденсатора с помощью новейших технологий

Государственная компания Korea Midland Power Co. (KOMIPO) управляет тепловой электростанцией Шин Борён (ТЭС), двухблочной сверхкритической электростанцией, работающей на битуминозном угле, мощностью 2000 МВт. ТЭС Шин Порён является продолжением Подразделения тепловых электростанций Порён, крупнейшего комплекса угольных электростанций в Корее, расположенного в Порёне, Чхунчхоннамдо, Южная Корея.

Первый энергоблок мощностью 1000 МВт на ТЭС Син Порён был введен в эксплуатацию в июне 2016 года. Второй энергоблок был введен в эксплуатацию в ноябре 2016 года, присоединившись к другим существующим электростанциям на ТЭС Порён, которые использовались для создания национального промышленного комплекса. Всего имеется 10 энергоблоков, а угольные электростанции вырабатывают в общей сложности 7800 МВт.

ТЭС Шин Борён с ее ультрасверхкритической энергетической технологией добилась значительного повышения эффективности электростанции при резком сокращении потребления угля. Установка увеличила давление пара до 265 кг/см 2 (260 бар) в результате высоких температур 610°С и 621°С, используемых для основного и греющего пара.

Помимо высокоэффективного производства электроэнергии, для КОМИПО также важно снижение воздействия на окружающую среду, а технология, используемая на ТЭС Син Борён, позволяет значительно сократить выбросы CO2, SOx и NOx по сравнению со старыми энергоблоками.

KOMIPO использует механические вакуумные системы Busch, оснащенные жидкостно-кольцевыми вакуумными насосами Dolphin последнего поколения, для удаления утечек воздуха из поверхностных конденсаторов в каждом из двух энергоблоков ТЭС Син Борён, что обеспечило оптимальный КПД паровых турбин и помогло повысить эффективность и снизить затраты на электроэнергию. Системы Busch используются для начального процесса эвакуации (задержки) и постоянного процесса эвакуации (удержания).

Случайные утечки воздуха постоянно откачиваются (удерживаются) из конденсатора с помощью трех идентичных вакуумных систем (рис. 1), каждая из которых оснащена двухступенчатым жидкостно-кольцевым вакуумным насосом Dolphin. Каждый вакуумный насос имеет скорость откачки 3700 кубических метров в час и максимально достижимое давление 33 миллибар. Требуются три вакуумные системы, поскольку электростанция работает в режимах «зимнего» и «летнего» режима. Электростанция подвержена как температуре окружающей среды, так и сезонным колебаниям, поскольку охлаждающая вода берется из моря.

В зимнем режиме температура окружающей среды и температура охлаждающей воды ниже, что означает меньшую необходимость в удалении утекшего воздуха, поскольку конденсатор работает в оптимальных условиях. Поэтому во время зимней эксплуатации используется только одна из вакуумных систем.

Когда температура повышается, активируется вторая вакуумная система, чтобы можно было безопасно удалить больше случайно утекшего воздуха. Обычно это происходит в летние месяцы.

Третья вакуумная система с жидкостно-кольцевыми вакуумными насосами Dolphin действует исключительно как резервная система для удержания, а также обеспечивает повышенную скорость откачки во время фазы измельчения, когда все три насоса работают параллельно. Включив все три вакуумные системы в общую систему управления паровыми турбинами, их можно подключать и отключать полностью автоматически.

Поскольку воздух необходимо постоянно откачивать из конденсатора, по крайней мере, одна из трех вакуумных систем должна постоянно работать, а система управления должна быть запрограммирована таким образом, чтобы все три вакуумные системы работали с перерывами. Таким образом, все три вакуумные системы будут работать одинаковое количество часов.

Поддержание постоянного уровня вакуума в конденсаторе также помогает удалять пары из турбины, поэтому турбине не нужно работать с противодавлением при запуске, что благоприятно для КПД.

Для заливки водяной камеры конденсатора используются две дополнительные вакуумные системы с одноступенчатыми жидкостно-кольцевыми вакуумными насосами Dolphin (рис. 2). Эти системы схожи по конструкции, но используемые здесь размеры Dolphin меньше. Они работают со скоростью откачки 1230 кубических метров в час в каждом случае и предельным давлением 130 миллибар.