Elektrownia zasilana węglem o sprawności cieplnej na poziomie 50%

Elektrownia zasilana węglem o sprawności cieplnej na poziomie 50%

Niemiecki koncern energetyczny E.On zapowiedział budowę wysokosprawnej elektrowni opalanej węglem. Sprawność cieplna nowego bloku ma przekroczyć 50%. Budowa obiektu powinna rozpocząć się w 2010 roku.

Osiągnięcie tak wysokiej sprawności cieplnej będzie możliwe dzięki zastosowaniu nowych materiałów konstrukcyjnych. E.On prowadzi obecnie badania nad możliwymi do zastosowania materiałami. Prace badawcze prowadzone są w ramach międzynarodowego projektu badawczego COMTES 700, w którym udział biorą największe przedsiębiorstwa energetyczne z Europy. Na potrzeby projektu wybudowano specjalny obiekt w elektrowni Scholven w Gelsenkirchen, w którym sprawdza się materiały pod kątem możliwości zastosowania ich w przyszłych elektrowniach będących w stanie wytworzyć parę o temperaturze 700 stopni Celsjusza. Co w praktyce oznacza to ekstremalne warunki pracy dla stali zastosowanych na ekranach.

Elektrownia testowa pracuje przy temperaturze pary rzędu 535 stopni Celsjusza i ciśnieniu 230 barów. Przepływ pary na poziomie 2200 t/h pozwala osiągnąć 676 MW mocy. Do zbudowania elektrowni o sprawności przewyższającej 50% niezbędne jest podniesienie temperatury pary powyżej możliwości stosowanych aktualnie stali. Potrzebne są bardzo kosztowne stopy niklu, które będą zastosowane w elementach krytycznych kotła, narażonych na wpływ najwyższych temperatur. Elementy pracujące w zakresie średnich temperatur będą zbudowane ze stali austenitycznych. Oprócz tego przy budowie elektrowni wykorzystane będą nowe rodzaje stali ferrytycznych. Wśród przewidzianych do wykorzystania materiałów są: T 24, HCM 12, TP 310 N, HR 3 C, stop 174, stop 617 i stop 740.

Nowe materiały zostaną poddane testom mającym odzwierciedlać 20 tys. godzin ich pracy. Badania stopów rozpoczną się już na poziomie wytwarzania poszczególnych elementów. Następnie podczas eksploatacji elementy będą podlegały stałemu monitoringowi wraz z oceną pozostałego czasu pracy.

Testy mają dostarczyć danych na temat zachowania wszystkich komponentów w czasie eksploatacji a w szczególności przebiegu procesów korozji w gazach spalinowych, utleniania w obecności pary oraz efektu erozji związanego z działaniem zdmuchiwaczy na zewnętrzną powierzchnie ekranów.

Na podstawie otrzymanych wyników powstaną plany budowy elektrowni zasilanej węglem o temperaturze pary wodnej rzędu 700 stopni Celsjusza.

(au)