|
Aktualności
|
|
Informacje
Numery
Numer 05/2003
Energetyka Rosji: udział węgla wzrośnie. Główny problem: złe paliwo!
|
|
Około jedna trzecia energii elektrycznej w Rosji wytwarzana jest z węgla. W przyszłości udział ten będzie wzrastał w związku z nieuniknionym ograniczaniem zużycia gazu ziemnego. Analiza danych eksploatacyjnych z elektrowni rosyjskich pokazuje, że ich wskaźniki ekonomiczne są generalnie stosunkowo niskie. Dlatego problematyka modernizacji tych źródeł mocy jest aktualna nie tylko z powodu technicznego zużycia urządzeń, lecz także w związku z koniecznością poprawy efektywności wykorzystania posiadanych zasobów energetycznych. Główne trudności towarzyszące utylizacji węgla do produkcji energii elektrycznej i cieplnej w Rosji wiążą się z jego niską jakością i różnorodnością gatunków.
I tak ze 125 mln ton węgla kamiennego spalanego rocznie w elektrowniach, ponad 25% posiada zawartość popiołu co najmniej 40%, blisko jedna piąta - kaloryczność poniżej 3000 kcal/kg, zaś 6,8 mln ton zawiera ponad 3% siarki. Ogółem części niepalne w węglach dla rosyjskiej energetyki sięgają 55 mln ton.
Najlepszą jakością i dodatkowo niskimi kosztami wydobycia odznaczają się węgle w zagłębiach Kuznieckim i Kańsko-Aczyńskim. Jednak usytuowanie na południu Środkowej Syberii ogranicza ich wykorzystanie ze względu na koszty transportu. W europejskiej części kraju węgiel wydobywany jest w kopalniach głębinowych. Przy wysokich kosztach pozyskania i niskiej jakości, jego wykorzystanie w energetyce jest nieekonomiczne w porównaniu z innymi źródłami. Tym większej wagi nabiera zadanie podniesienia efektywności utylizacji dostępnych gatunków węgla w elektrowniach i elektrociepłowniach kraju. Naukowcy rosyjscy wyznaczyli dwa kierunki poprawy wskaźników eksploatacyjnych bloków węglowych dużej mocy 300-500 MW. Pierwszy z nich obejmuje kompleksowe doskonalenie układu termodynamicznego bloku oraz poprawę sprawności urządzeń pomocniczych. Drugi sposób wiąże się z podwyższeniem parametrów pary do wartości nadkrytycznych. O ile ten ostatni kierunek dotyczy w zasadzie nowych elektrowni, to modernizacje układów technologicznych i urządzeń bloków można wykonywać w trakcie długich remontów kapitalnych. Ustalono, że w elektrowniach b. ZSRR udoskonalenie układu termodynamicznego obiegu wodno-parowego może obniżyć jednostkowe zużycie ciepła o 1,5%. Jeszcze większe efekty przynosi modernizacja konstrukcji turbiny i kotła (odpowiednio 4,6 i 2,6%). Usprawnienie obiegu wodno-parowego obejmuje m.in. eliminację odgazowywacza wody, modernizację podgrzewaczy regeneracyjnych ze zwiększeniem liczby upustów pary do 9-10 oraz zmniejszenie hydraulicznych oporów rurociągów wodnych i parowych. Obniżenie zużycia mocy przez urządzenia pomocnicze bloku można osiągnąć dzięki wprowadzeniu napędów o regulowanej prędkości obrotowej, modernizacji pomp i ich turbin, zastosowaniu energooszczędnego zasilania elektrofiltrów itp. Są to metody znane i sprawdzone zarówno w energetyce rosyjskiej jak i wielu krajów świata. Duże perspektywy posiadają nowe technologie spalania węgla, których badania i próby realizowane są także w Rosji. Na uwagę zasługują parowo-gazowe układy ze zgazowaniem węgla lub odpadów naftowych. Oprócz wysokiej sprawności przemiany rzędu 55% technologia ta wytwarza zdecydowanie mniej zanieczyszczeń od konwencjonalnych bloków węglowych. Udane próby technologii zgazowania syberyjskich węgli wykonano w latach 1988-1992 na blokach 250 i 120 MW. Oczekuje się, że po 2005 r. nastąpi jej stopniowe wdrażanie w rosyjskich elektrowniach. Również w tej dekadzie powinno rozpocząć się wykorzystanie sprawdzonej w rosyjskich pilotowych instalacjach technologii kotłów fluidalnych, co pozwoli na oszczędność paliwa 10-12% i redukcję emisji tlenków azotu do poziomu 80-200 mg/m sześc.
Coraz większego znaczenia w Rosji nabiera zadanie obniżenia uciążliwości elektrowni węglowych dla środowiska naturalnego. W kotłach wielkich mocy przewiduje się redukcję emisji NOx przez zastosowanie niskotemperaturowego spalania. Natomiast testowana na kotłach bloków 150 MW metoda polegająca na podgrzewaniu mieszanki pyłowo-powietrznej przed jej spalaniem umożliwia obniżenie emisji tych zanieczyszczeń poniżej 200 mg/m sześc. Tam, gdzie usprawnienie technologii spalania nie umożliwi osiągnięcia wymaganej emisji NOx konieczne będzie zastosowanie układów odazotowania spalin. Znacznych nakładów wymagać będzie spełnienie nowych norm dopuszczalnej emisji dwutlenku siarki. Dla uzyskania wysokiej skuteczności odsiarczania spalin wdrażana będzie metoda mokra, zaś dla węgli o niższym zasiarczeniu wystarczająca może być metoda mokro-sucha o sprawności 50-70%. Modernizacja obejmie także elektrofiltry, od których wymagane będzie obniżenie stężenia pyłów do wartości 50 mg/m sześc. Dla eliminacji popiołów z węgli z zagłębia donieckiego nadal będzie zalecane ciągłe zasilanie komór z ewentualnym kondycjonowaniem spalin i obniżeniem ich temperatury, natomiast dla węgli wyższej jakości z kopalń syberyjskich celowe będzie zasilanie impulsowe. Planuje się także wprowadzenie nowych konstrukcji elektrofiltrów dwustrefowych o nieruchomych i ruchomych elektrodach. Szerokie zastosowanie uzyskają układy pneumatycznego transportu suchego popiołu umożliwiające dogodne dalsze jego zagospodarowanie.
Przedstawione skrótowo plany rozwoju rosyjskiej energetyki, obejmujące szereg rozwiązań wdrożonych również i w naszych elektrowniach, ujawniają jednocześnie skalę problemów i dystans technologiczny dzielący ją od wysoko uprzemysłowionych krajów. Zmniejszenie tych zaległości pozwoli rosyjskiej gospodarce na kontynuację utrzymującego się trendu wzrostu przy jednoczesnym zmniejszeniu uciążliwości sektora paliwowo-energetycznego dla środowiska naturalnego.
na podstawie Glebow W. P. i in. „Osnownyje naprawlenija sowierszenstwowanija ugolnych elektrostancij”. Elektriczeskije Stancji 3/2002
|
|
|
|
