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:
Спецвыпуск

Здоровье для избранных

Казахстанские банки из затяжного кризиса входят в этап трансформации

Люди и события

Микромир и макрокосм

В галерее «24 июня» открылась выставка «Живописный Дуэт» Игоря Гущина и Лидии Дроздовой

Люди и события

Диалог с четвертым измерением

В алматинском музее Каcтеева открылась выставка Сергея Калмыкова и состоялась презентация его персонального каталога

Политика и экономика

В ожидании энергосаммита

До министерской конференции по энергетике в Астане осталось меньше месяца