Полезная циркуляция

Технология ЦКС от GE — рост КПД, экологичности и снижение затрат в одном котле

Полезная циркуляция

Энергетика — одна из наиболее консервативных промышленных отраслей в Казахстане. Крайний консерватизм энергетиков позволил сохранить эту стратегическую отрасль в кризисные 1990‑е, но он же часто препятствует проникновению новых технологий. Долгое время внедрение инноваций сдерживали низкие цены на топливо и рабочую силу, а также мягкие экологические стандарты. Однако в последнее десятилетие ситуация на рынке усложнилась, и наиболее активные участники ищут технологических партнеров для модернизации. General Electric — один из таких партнеров. В беседе с директором по продажам паросилового подразделения GE Power в России/СНГ и Центральной Европе Габором Сенешем мы говорим об одном из флагманских продуктов GE на постсоветском пространстве — котлах с циркулирующим кипящим слоем (ЦКС).

Экология + высокий КПД

— GE — один из лидеров мирового рынка энергетического машиностроения. Компания активно работает на рынке постсоветских стран и особенно в Казахстане. Какие международные технологии еще не получили применения в местной электроэнергетике?

— В последние 10–15 лет в казахстанской электроэнергетике было мало новых строительств, поэтому применение новых технологий было затруднительным. С ужесточением норм по выбросам загрязняющих веществ внедрение современного газоочистного оборудования на существующие ТЭЦ ускорилось, и мы поставляем в Казахстан оборудование GE, отвечающее стандартам Всемирного банка и ЕС.

В отношении общих технологий стоит отметить, что лидеры рынка стремятся повышать коэффициент полезного действия за счет повышения параметров пара. Если в середине XX века энергетики работали с докритическими параметрами пара, в 1980‑е — сверхкритическими, то на сегодняшний день стандартными параметрами пара для крупных энергетических объектов являются суперсверхкритические, которые достигают 46% КПД. GE также разработала оборудование для следующего поколения с параметрами пара «Продвинутые суперсверхкритические (Advanced Supercritical)», где ожидаемый КПД блока будет не менее 50%. Это в пересчете означает, что для генерации 1 киловатт-часа нужно сжигать все меньшее и меньшее количество топлива, что также означает все меньше выбросов углекислого газа и окисей серы и азота в атмосферу на удельную единицу генерирующей мощности.

Габор Сенеш: «Использование котлов с ЦКС — лучшее решение для новой станции, где высока вероятность, что будут сжигаться разновидные типы твердого топлива»

Новые станции в Европе и Юго-Восточной Азии работают при давлении 280 бар, 600 градусах острого пара и 620 градусах промперегрева. Насколько быстро эти технологии проникнут в Казахстан — вопрос его стратегии. Мы видим потенциал применения технологических решений GE в Казахстане как для небольших ТЭЦ, например в Астане, так и для крупных электростанций при строительстве новых энергоблоков.

— Казахстанская энергетика сейчас — это второе поколение технологий. Передовые страны используют четвертое. Насколько быстро мы сможем преодолеть это отставание?

— Вопрос должен решаться на законодательном уровне, например, приведение экологических требований к уровню Мирового банка. В Казахстане планируют перейти на двухступенчатый тариф, и, возможно, это также будет стимулировать инвесторов вкладываться в более экологичные и эффективные технологии. Необходимо также отметить, что после принятия новых регламентов по выбросам ОЭСР и Европейского союза основные мировые финансовые институты (в том числе ЕБРР) отказываются теперь от финансирования устаревших, неэкологичных технологий. И поэтому, чтобы и дальше привлекать внешнее финансирование на довольно низких ставках, необходимо применение самых современных решений. С другой стороны, уголь в Казахстане относительно недорогой, хорошо горит — и это притормаживает процесс перехода на новые технологии.

— Говоря об экологичных и эффективных технологиях, мы имеем в виду котлы с ЦКС. В чем преимущество этой технологии перед действующими в Казахстане?

— Котлы с циркулирующим кипящим слоем были разработаны в 1960‑х и изначально применялись для сжигания антрацитной пульпы на горно-обогатительных комбинатах, нефтяного кокса на нефтеперерабатывающих заводах. Позже технологией заинтересовались энергетики. Преимущество технологии в том, что для сжигания не требуется горелочное и мельничное хозяйство, как, например, при факельном сжигании — технологии, распространенной в Казахстане и на всем постсоветском пространстве. То есть электростанции не нужно мельничное хозяйство со всеми вытекающими затратами на обслуживание и ремонт — достаточно дробилок.

Другим преимуществом является то, что частицы топлива циркулируют, возвращаясь в топку по несколько раз, тогда как в пылеугольных котлах сжигание происходит за один раз, поэтому для равномерной работы важно, чтобы топливо было стандартным. В котлах с ЦКС вы можете использовать большую гамму углей — и это особенно актуально в Казахстане, где, например, в случае с экибастузскими углями качество имеет свойство меняться. У котлов с факельной технологией сжигания такой маневренности нет. Использование котлов с ЦКС — лучшее решение для новой станции, где высока вероятность, что будут сжигаться разновидные типы твердого топлива.

Третье преимущество — скорость частиц в котле с ЦКС намного ниже, чем в пылеугольных котлах: 6–8 метров в секунду против 10–14. Но, чем выше скорость, тем выше износ поверхности нагрева. В экибастузских углях высокая зольность, высокое содержание кремния — эти свойства также обеспечивают высокий износ.

Поскольку температурный график в котлах с ЦКС отличается от того, что мы видим в пылеугольных котлах, иначе выглядит и система очистки дымовых газов, так как температура в котле ниже, окисей азота появляется меньше. Кроме того, более низкая температура в топке обеспечивает возможность улавливать окиси серы путем прямого впрыскивания известняка в топку, что позволяет предельно сократить конечные выбросы. На пылеугольных котлах приходится применять технологию промывки серосодержащих газов. В Казахстане только готовятся внедрить регламент по ограничению выбросов окисей серы, и пока действующие станции не озаботились внедрением систем по улавливанию этих окисей. Но на новых проектах эти нормы учитываются.

Мощность на выбор

— На каких энергоблоках в мировой практике чаще всего применяют котлы с ЦКС: крупных, средних, малых? Есть ли у технологии какие-то ограничения по мощности?

— Технология изначально была ориентирована на малые энергоблоки — 50–80 мегаватт. Уже в 1990‑е начали строить 100–300‑мегаваттные блоки, особенно в Китае, где широко используется оборудование GE. Сейчас в мире уже используются 500‑мегаваттные блоки с этой технологией. А GE предлагает в том числе и 600‑мегаваттные блоки с применением ЦКС.

— Насколько разными являются две технологии, о которых мы говорим, эксплуатационно? Нужно ли специально переучивать эксплуатационщиков?

— Я бы не сказал, что в случае с ЦКС процессы сложнее, но они заметно отличаются. Например, здесь отсутствует пылеподготовка, но при розжиге должно быть обеспечено должное количество инертного наполнителя для кипящего слоя. В любом случае GE в обязательном порядке обеспечивает специальное обучение для эксплуатационщиков, мы также приглашаем партнеров на регулярные тренинги.

— Казахстан заинтересован в локализации машиностроительных производств. Насколько реалистично поставить производство котлов с ЦКС по технологии GE в нашей стране?

— Казахстан имеет прекрасные возможности по производству металлоконструкций, производство сложного оборудования — генератора, турбин — требует больших инвестиций и зависит от того, какими будут среднесрочные планы государства по модернизации устаревших мощностей и строительству новых блоков. В случае с ЦКС производство можно локализовать на 30–35 процентов, с дополнительными инвестициями дойти до 60 процентов. Однако сначала на внутреннем рынке должны сформироваться необходимые условия, должен оформиться спрос. GE всегда открыта к диалогу и партнерству с правительством и ведущими компаниями региона в сфере решения ключевых инфраструктурных задач.

Статьи по теме:
Общество

Большинство проиграло

В Гражданской войне участвовало не более 4% населения. Победа большевиков соответствовала интересам 25%, а остальные проиграли

Казахстанский бизнес

Старая добрая индустриализация

Концепция индустриально-инновационного развития, которая закладывает фундамент следующей, третьей по счету, индустриальной стратегии, подготовлена основательно, что радует. Плохо то, что финансирование индустриализации остается недостаточным

Тема недели

Уйдем от доллара, подсядем на рубль?

Использование национальных валют в качестве расчетной единицы при проведении экспортно-импортных операций — идея не только популярная, но и популистская

Казахстанский бизнес

Человеческий ресурс цифровой повестки

Скрытые резервы операционной эффективности — в проактивных сотрудниках