EN
Geavanceerde methoden voor energie-efficiëntie en energieomzetting De industrie blijft geavanceerde superkritische stoomturbine-eenheden optimaliseren en ontwerpen. Deze eenheden kunnen een opmerkelijke thermische efficiëntie van meer dan 50% bereiken bij elektriciteitsopwekking. Dit betekent dat, wanneer de hoofdstoomdruk 35,5 MPa bedraagt en de instroomtemperatuur van de stoom 631 °C is, deze eenheden efficiënter zijn dan andere industriële eenheden. Deze eenheden maken gebruik van geavanceerde aerodynamische ontwerpen en supersonische wieprofielen met een hogere efficiëntie. Deze ontwerpen verbeteren zowel de stoomstroom als de energieomzetting. Bovendien worden in deze eenheden titaniumlegeringsmateriaal voor de wieken gebruikt in plaats van traditioneel staal. Dit materiaal draagt bij aan de weerstand tegen de hoge centrifugale krachten die worden veroorzaakt door de hoge rotatiesnelheden, wat op zijn beurt een grotere mate van energiegebruik mogelijk maakt. Bij grote elektriciteitsopwekkingsprojecten is dit efficiëntievoordeel groter dan de extra hoeveelheid toegevoerde warmte, waardoor stoomturbines de eerste keuze vormen voor grote elektriciteitscentrales.
Stabiele werking en lange levensduur
Alle stoomturbines hebben één fundamenteel voordeel: duurzaamheid en constante prestaties. Het geavanceerde ontwerp en de algehele kwaliteit van constructie en assemblage zijn essentieel om de ultieme uitdaging aan te gaan: een ononderbroken en betrouwbare bedrijfsvoering onder hoge belasting. De grote belastingsbestendige 'fir tree'-bladen, evenals de dempende ringen met variabele speling, dragen bij aan de bescherming en veiligheid van de operationele elementen en kerncomponenten, zelfs onder de meest extreme omstandigheden van hoge belasting. De International Organization for Standardization (ISO) en toepasselijke nationale normen, zoals ISO 9001 en ISO 16675, ondersteunen de productiekwaliteit en het onderhoud van stoomturbines. De bovengenoemde normen bieden praktische betrouwbaarheid: er is waargenomen dat grote stoomturbines continu kunnen opereren en vermogen kunnen leveren (met behulp van een gepland onderhoudsinterval) gedurende meer dan vijf jaar. De componenten van de hoogdraaiende delen zijn immers zo ontworpen dat zij een operationele betrouwbaarheid bieden van 122 MPa bij 630 graden Celsius gedurende 100.000 cycli (dit is een aanzienlijke operationele eis voor een grote elektriciteitsopwekking). Dit betrouwbaarheidsniveau is zeer vereist om een ononderbroken energievoorziening te garanderen voor industriële processen en voor het onderhouden van de dagelijkse civiele activiteiten van een samenleving.
Prestaties op het gebied van milieubescherming en lage CO₂-uitstoot
Stoomturbines bieden diverse voordelen op het gebied van milieuvriendelijke stroomopwekking. Ze kunnen een rol spelen bij het helpen van de wereld om haar doelstelling van koolstofneutraliteit te bereiken. Door gebruik te maken van zeer geavanceerde ultra-supercritische stoomtechnologie kan de koolstofverbranding worden teruggebracht tot 256,28 gram/kWh. Bovendien genereert een enkele eenheid van één miljoen kW 945.000 ton/jaar minder CO2 en bespaart 350.000 ton steenkool ten opzichte van oudere technologieën. Voor stroomopwekking uit industrieel restwarmte leveren stoomturbines in combinatie met superkritische koolstofdioxide-technologie een toename van meer dan 85% in de efficiëntie van restwarmtegebruik. Er is voldoende data beschikbaar uit diverse industriële activiteiten om de aanvaarde prestaties van stoomturbines te bepalen. Daarnaast voldoen ze aan de ISO 14001-certificering voor milieumanagement, waardoor grootschalige stroomopwekkingssystemen beter aansluiten bij de wereldwijde beweging voor groene milieubescherming.
Stoomturbines en de kostenvoordelen van de gehele levenscyclus
Bij het bekijken van de gehele levenscyclus van grootschalige elektriciteitsopwekkingsprojecten hebben stoomturbines een zeer positief effect op de kosten. Dit positieve effect van stoomturbines is te wijten aan hun hoge thermische efficiëntie en lage apparatuurstoringsslag. Naarmate de thermische efficiëntie toeneemt, neemt de hoeveelheid brandstof die door een elektriciteitscentrale wordt verbruikt, af, wat leidt tot lagere brandstofkosten. Daarnaast zijn onderhoudskosten lager omdat minder onderhoud nodig is. Bovendien kunnen economisch catastrofale gevolgen als gevolg van plotselinge apparatuurstoringen worden voorkomen. Als voorbeeld kan een 700 MW ultra-supercritische circulerende vloeistofbedketel met bijbehorende stoomturbine jaarlijks ongeveer 175.000 ton standaalkool besparen, waardoor de brandstofkosten voor de elektriciteitscentrale aanzienlijk worden beïnvloed. De industrie beschikt ook over een volwassen productie- en leveringsketen voor stoomturbines. In positief opzicht bestaat deze productie- en leveringsketen uit gestandaardiseerde componentenproductie en wereldwijde after-salesdienstnetwerken. Dit zorgt voor snellere levering van apparatuur en vermindert de operationele en beheerskosten die samenhangen met de apparatuur. Vanwege de lange levensduur en brandstofefficiëntie van stoomturbines kunnen grote investeerders in elektriciteitsopwekking hun initiële investering snel terugverdienen.
Sterke flexibiliteit in diverse situaties
Eén van de belangrijkste redenen waarom stoomturbines op grote schaal worden gebruikt in de energiesector is hun flexibiliteit om te voldoen aan de wisselende eisen van grootschalige elektriciteitsopwekking in verschillende situaties. Naast het feit dat ze het hoofdonderdeel vormen van grote thermische elektriciteitscentrales, kunnen ze ook worden geïntegreerd met nucleaire energievoorzieningssystemen om industriële gebieden van koolstofvrije stoom- en stroomvoorziening te voorzien, waardoor een integrale toepassing van kernenergie wordt bereikt. Bij energiewinning in de mijnbouwsector, grootschalige industriële en gemeentelijke energievoorzieningsinstallaties en grootschalige gemeentelijke geïntegreerde stoomturbinesystemen kunnen stoomturbines op flexibele wijze worden geconfigureerd om aan de werkelijke stroombelastingseisen te voldoen en, in combinatie met gasaangedreven generatorsets, de algehele elektriciteitsopwekkingsefficiëntie verder te verbeteren. De industrie heeft volledig op maat gemaakte productie- en dienstverleningssystemen kunnen ontwikkelen om te voldoen aan de uiteenlopende elektriciteitsopwekkeisen van verschillende regio’s en om zich aan te passen aan de behoeften van grootschalige projecten op het gebied van energievoorziening in cultureel en economisch uiteenlopende regio’s, inclusief snelle levering van voorraad en op maat gemaakte stoomturbinesystemen voor elektriciteitsopwekking.