Analizy efektywności energetycznej i ekonomicznej modernizacji elektrowni węglowych na nadkrytyczne parametry pary świeżej za pomocą wysokotemperaturowego reaktora jądrowego HTGR i turboekspandera TE
Prof. dr hab. inż. Ryszard Bartnik
Politechnika Opolska
W artykule przedstawiono analizy termodynamiczną i ekonomiczną modernizacji elektrowni węglowej na nadkrytyczne parametry pary świeżej do bloku bezemisyjnego. Modernizacja polega na zastąpieniu kotła węglowego wysokotemperaturowym reaktorem jądrowym HTGR, turboekspanderem TE i wytwornicą pary SG. W elektrowni realizowane są wówczas w układzie hierarchicznym dwa obiegi. Dodatkowy, wysokotemperaturowy obieg Joule’a z helem jako czynnikiem obiegowym i sprzężony z nim dotychczasowy, niskotemperaturowy obieg Clausiusa-Rankine’a. Moc elektrowni sprzed modernizacji NelTP pozostaje przy tym bez zmian, gdyż wszystkie strumienie mas i parametry termiczne wody oraz pary w obiegu Clausiusa-Rankine’a realizowanego w części parowej zmodernizowanej elektrowni nie zmieniają się, są takie same, jakie były przed modernizacją. To zastępujące kocioł węglowy CFB nowe urządzenia, HTGR, TE itd. „dopasowują” się do parametrów termodynamicznych istniejącej elektrowni. Natomiast moc całkowita zmodernizowanej elektrowni jest większa o moc turboekspandera NelTE. Bardzo znacząco większa jest przy tym efektywność ekonomiczna zmodernizowanej elektrowni w porównaniu z jej efektywnością sprzed modernizacji, nawet w sytuacji, gdy nie ma opłat za emisję dwutlenku węgla.
Więcej w numerze: 1/2025 Energetyka.