MODERNÍ ENERGETICKÉ SYSTÉMY ENERGETICKÉ CENTRÁLY MODERNÍ ENERGETICKÉ SYSTÉMY Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

ÚČINNOST TRANSFORMACE PRIMÁRNÍ ENERGIE NA ENERGII ELEKTRICKOU ZDOKONALENÁ PRÁŠKOVÁ OHNIŠTĚ BLOKY (APC) ÚČINNOST KOTLE SYSTÉMY PRO REGENERACI TEPLA Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

I. ÚČINNOST TRANSFORMACE PRIMÁRNÍ ENERGIE NA ENERGII ELEKTRICKOU Účinnost celková helc = hk* hpot* htsp* hg* hvs Elektrárny ČEZ – bloky 200 MW h = 34-36 % Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

PRIMÁRNÍ ENERGIE PALIVA – dosahované účinnosti využití [1] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

ZVYŠOVÁNÍ ÚČINNOSTI PARNÍHO OBĚHU [3] Klasická karnotizační opatření: intenzifikace parametrů admisních - zvyšování tlaku a teploty páry emisních - snižování protitlaku opakované přehřívání páry regenerační ohřev napájecí vody zlepšování účinnosti dílčích komponent snižování vlastní spotřeby nová opatření Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

ZVÝŠENÍ ÚČINNOSTI TRANSFORMACE PRIMÁRNÍ ENERGIE ÚSPORA PALIVA NIŽŠÍ PRODUKCE CO2 NIŽŠÍ PRODUKCE ZNEČIŠŤUJÍCÍCH LÁTEK CO NOx SO2 TZL dnešní standard [3] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

CESTY KE ZVÝŠENÍ ÚČINNOSTI TRANSFORMACE PRIMÁRNÍ ENERGIE [1] DALŠÍ ZVÝŠENÍ ÚČINNOSTI – NOVÉ MATERIÁLY Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

CESTY KE ZVÝŠENÍ ÚČINNOSTI TRANSFORMACE PRIMÁRNÍ ENERGIE [3] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

ÚPRAVA PROCESNÍHO CYKLU PAROPLYNOVÁ ELEKTRÁRNA SPOJENÝ BLOK [1] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

HODNOCENÍ PARAMETRŮ PÁRY VZHLEDEM KE KRITICKÉMU BODU podkritické pp = 12 – 20 MPa tp = 510 – 560 °C nadkritické pp = 23 – 25 MPa ultrakritické pp = 25 – 36,5 MPa tp = 580 – 600 °C [1] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

II. ZDOKONALENÁ PRÁŠKOVÁ OHNIŠTĚ BLOKY (APC) [3] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

NEJMODERNĚJŠÍ KONCEPCE OHNIŠŤ BLOKŮ APC PRO HNĚDÁ, ČERNÁ A ANTRACITICKÁ UHLÍ [2] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

DĚTMAROVICE ČERNÉ UHLÍ Pe = 200 MWe h = 36 % pp = 17,0 MPa tp/mp = 540/540 °C tnv = 150 °C [1] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

SCHWARZE PUMPE HNĚDÉ UHLÍ Pe = 800 MWe h = 40,6 % pp = 26,8 MPa tp/mp = 547/565 °C tnv = 271 °C [1] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

SCHWARZE PUMPE bloky spalují HU Qir = 8,3 – 9,2 MJ/kg Ar = 6,9 – 26 % Sr = 0,3 – 1,4 % průtočný nadkritický věžový kotel nízkoemisní Low-NOx hořáky (NOx < 200 mg/m3N) odsíření MVV (SO2 < 200 mg/m3N, účinnost 95 %) dva EO (účinnost vyšší než 99,9 %) Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

NIEDERAUSSEM HNĚDÉ UHLÍ Pe = 1000 MWe h = 45,2 % pp = 27,5 MPa tp/mp = 580/600 °C tnv = 294 °C [1] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

NIEDERAUSSEM bloky spalují rýnské HU Qir = 7,9 – 10,5 MJ/kg Ar = 2 – 12 % Sr = 0,9 % průtočný nadkritický věžový kotel nízkoemisní Low-NOx hořáky (NOx < 200 mg/m3N) odsíření FGD (SO2 < 200 mg/m3N, účinnost 96,2 %) dva EO (účinnost vyšší než 99,9 %) 200 m vysoká chladící věž s vývodem spalin z FGD Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

VYBRANÉ PROJEKTY pal. Pe pp / tp / tmp tnv pk h rok - MW MPa / °C / °C kPa % Staudinger ČU 550 25 / 540 / 560 270 3,0 43,0 1995 Schopau HU 2x450 26,5 / 545 / 560 4,5 40,0 Schwarze Pumpe A,B 2x820 26,8 / 547 / 565 271 3,8 40,6 1998 Lippendorf 1,2 2x931 26,7 / 554 / 583 3,9 42,3 2000 Niederaussem 1000 27,5 / 580 / 600 294 2,8 45,2 2002 Fyn 7 420 25 / 540 / 540 280 2,7 43,5 1991 Skaerbaek 3 ZP 392 29 / 582 / 580 300 2,3 49,0 1997 Nordiyllandvaerket 411 28,5 / 580 / 580 47 Avedore 2 375 30 / 580 / 600 310 2,2 48,0 1999 Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

ROK 2005 ROK 2010 Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

III. ÚČINNOST KOTLE Je dána pěti ztrátami : [1] Je dána pěti ztrátami : ztrátou citelným teplem spalin (komínovou) ztrátou hořlavinou v TZ ztrátou hořlavinou ve spalinách ztrátou citelným teplem TZ ztrátou sdílením tepla do okolí Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

VELIKOST ZTRÁT ZÁVISÍ na konstrukčním řešení spalovacího zařízení na konstrukčním řešení kotle na velikosti koncových výhřevných ploch ohříváku vody (EKO) ohříváku vzduchu (OVZ) na podmínkách přestupu tepla na vlastnostech uhlí – obsahu vody a popela Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

ZÁVISLOST ÚČINNOSTI KOTLE NA OBSAHU VODY A POPELA V HU [3] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

VLIV PARAMETRŮ PÁRY A TEPLOTY NAPÁJECÍ VODY NA ÚČINNOST KOTLE zvolené parametry páry určují optimální teplotu napájecí vody volba vyšších parametrů páry vyžaduje vyšší teplotu napájecí vody teplota napájecí vody je rozhodující pro návrh dochlazovacích ploch kotle vliv na koncovou teplotu spalin a účinnost kotle Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

Vysokoteplotní koroze SO2, HCl – pod nánosy vhodná ocel čištění ploch na straně páry (vhodná ocel) Nízkoteplotní koroze OHŘÍVÁK VZDUCHU - stejná opatření jako u běžných kotlů (regulace teploty stěny a spalin) [1] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

SNÍŽENÍ ZTRÁT HOŘLAVINOU V TZ - dohořívací rošt [1] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

IV. SYSTÉMY PRO REGENERACI TEPLA [1] [1] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

VYUŽITÍ ODPADNÍHO TEPLA SPALIN ELEKTRÁRNA SCHWARZE PUMPE [3] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

VYUŽITÍ ODPADNÍHO TEPLA SPALIN NÁVRH EPOČ [3] Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY

LITERATURA [1] ALSTOM – Power Boiler GmbH, Stuttgart [2] KOLAT, P.: Studie koncepce nového energetického bloku. Zdokonalená prášková ohniště APC ( advanced pulverised combustion ) [3] DLOUHÝ, T.: Potenciál pro zlepšení účinnosti elektrárenských kotlů v kontextu s vývojem uhelných elektráren, habilitační přednáška. Pavel Milčák ENERGETICKÉ CENTRÁLY