Олеся Боруш из НГТУ НЭТИ предложила внедрить двухтопливные парогазовые установки на ТЭС

23.03.20 16:45

Молодой ученый из НГТУ НЭТИ Олеся Боруш придумала, как увеличить КПД теплоэлектростанций (ТЭС) и вырабатывать больше энергии с помощью внедрения двухтопливных парогазовых установок.

 

Использование двухтопливных установок приведет к снижению затрат топлива, а также повысит КПД ТЭС и снизит количество вредных выбросов от угольной генерации.

 

"Сейчас угольные ТЭС работают по следующему принципу: измельченный уголь сжигается в топке парового энергетического котла, нагревая воду и превращая ее в пар, который подается на паровую турбину, где и происходит выработка энергии", - рассказывает автор разработки, доцент кафедры тепловых электрических станций НГТУ НЭТИ Олеся Боруш.

 

Предлагается ввести в описанную схему газотурбинную установку (ГТУ), работающую за счет сжигания газа, который будет так же, как и «угольный» энергетический котел, выдавать пар на уже существующую турбину. Но преимущество предлагаемой схемы в том, что на ТЭС можно установить котел-утилизатор, который будет дополнительно отдавать пару тепло раскаленных отработанных газов, появившихся при сжигании газового топлива.

 

В результате нагрев пара для турбины происходит в двух местах: котле-утилизаторе и традиционном паровом энергетический котле. Это приводит к снижению объемов сжигаемого топлива, необходимого для выработки определенного количества электроэнергии. Кроме того, у ТЭС с двумя котлами вырастает КПД: у паротурбинной установки он 30—40 %, у газотурбинной установки — 38—40 %. А вот у парогазовой установки двухтопливных ТЭС КПД будет 42—56 %.

 

«Используя тепло от ГТУ и одновременно сжигая уголь, можно позволить себе работать на суперсверхкритических параметрах пара (большем давлении и температуре), а это значит, что потенциал пара будет выше и, опять же, полезная работа становится при меньших затратах больше», — говорит Олеся Боруш.

 

«ТЭЦ, работающие на угле или газе по циклу Ренкина (таких станций в нашей стране большая часть), то есть традиционные паротурбинные установки имеют низкий КПД по выработке электроэнергии (38—40 %). Большинство ТЭС в нашей стране имеют большой износ оборудования, в связи с чем КПД станции становится еще ниже. Кроме того, если мы говорим об угольных ТЭС, которых, например, в Сибирском или Дальневосточном регионе — основная часть, то возникают еще и сложности с экологической точки зрения: загрязнение воздуха вредными выбросами. Использование газа и снижение объемов сжигаемого топлива помогло бы решить эту проблему», — говорит Олеся Боруш.

 

Комбинирование разных видов топлива позволяет снизить себестоимость производства электроэнергии. В зависимости от изменения цен на газ и уголь в ТЭС может быть использовано больше угля или больше газа, что позволяет делать себестоимость энергии ниже.

 

Главное ноу-хау инженеров-энергетиков из НГТУ НЭТИ — методика комбинирования газового и угольного оборудования, которая позволяет повысить КПД и уменьшить расход топлива на каждой конкретной российской ТЭС.

 

В работе ученых из Новосибирска представлены расчеты колебания цен на топливо как для отдельных парогазовых установок, так и для конкретных электростанций и региональной энергетики в целом. По словам Боруш, методика, разработка которой велась на протяжении полутора лет, была представлена на нескольких международных конференциях, кроме этого, к ней проявляли интерес ряд крупных заводов, производящих установки для ТЭЦ.

 

Читайте также: