EN
Avancerade metoder för energieffektivitet och energiomvandling Industrin fortsätter att optimera och utforma avancerade superkritiska ångturbiner. Dessa enheter kan uppnå en imponerande termisk verkningsgrad på över 50 % vid elproduktion. Det innebär att när huvudångtrycket är 35,5 MPa och inkommande ångtemperatur är 631 °C är dessa enheter mer effektiva jämfört med andra industriturbiner. Dessa enheter använder avancerade aerodynamiska designlösningar och högre effektiva bladprofiler för ljudhastighetsflöde. Dessa designlösningar förbättrar både ångflödet och energiomvandlingen. Dessutom används titanlegeringar istället for traditionell stål som bladmateriel. Dessa material bidrar till motståndskraften mot de höga centrifugalkrafter som orsakas av de höga rotationshastigheterna, vilket i sin tur främjar en större grad av energiutnyttjande. I stora kraftgenereringsprojekt är denna effektivitetsfördel större än den ökade mängden tillförd värme, vilket gör ångturbiner till det första valet bland stora kraftverk.
Stabil drift och lång livslängd
Alla ångturbiner har en grundläggande fördel: hållbarhet och stabil prestanda. Den avancerade konstruktionen samt den övergripande kvaliteten i tillverkning och montering är avgörande för att möta den slutgiltiga utmaningen: en obegränsad och pålitlig driftverksamhet vid höga laster. De stora lastbelastade "fyrkantsbladen" (fir tree blades) samt de justerbara luckorna i dämpande ringar (variable gap ring dampening shrouds) bidrar till skyddet och säkerheten för de driftsrelaterade komponenterna och kärnorna, även under de mest ogynnsamma förhållandena vid höga laster. Internationella standardiseringsorganisationen (ISO) och tillämpliga nationella standarder, såsom ISO 9001 och ISO 16675, stödjer produktionens kvalitet och underhållet av ångturbinerna; de ovan nämnda standarderna har praktisk tillämpningsrelaterad pålitlighet, eftersom stora ångturbiner observerats kunna ge kontinuerlig drift och effektutveckling (med hjälp av ett schemalagt underhållsintervall) i mer än fem år – där komponenter som ingår i höghastighetsrotationsdelarna är konstruerade för att uppnå en driftsrelaterad pålitlighet på 122 MPa vid 630 grader under 100 000 cykler (detta är ett betydande driftkrav för storskalig elproduktion). Denna nivå av pålitlighet är mycket krävdes för att säkerställa en obegränsad drift vid elgenerering för industriella processer samt för att upprätthålla dagliga civila verksamheter i ett samhälle.
Miljöskydd och prestanda vad gäller låg-kolutsläpp
Ångturbiner har en rad fördelar när det gäller miljövänlig elproduktion. De kan bidra till att världen uppnår sitt mål om koldioxidneutralitet. Genom att använda den högt utvecklade ultra-supercritiska ångtekniken kan kolförbränningen minskas till 256,28 gram/kWh. Dessutom genererar en enda enhet på en miljon kW 945 000 ton/år mindre CO₂ och sparar 350 000 ton kol jämfört med äldre teknik. För industriell spillvärme-elproduktion ger ångturbiner kombinerade med superkritisk koldioxidteknik en ökning av spillvärmeutnyttjandets verkningsgrad med mer än 85 %. Det finns tillräckligt med data från en mängd olika industriella verksamheter för att fastställa den accepterade prestandan hos ångturbiner. De har även uppfyllt ISO 14001-certifieringen för miljöledningssystem, vilket gör att lösningar för storskalig elproduktion bättre kan anpassas till den globala miljöskyddssträvan.
Ångturbiner och kostnadsfördelarna med hela livscykeln
När man undersöker hela livscykeln för storskaliga kraftgenereringsprojekt har ångturbiner en mycket positiv kostnadspåverkan. Den positiva påverkan av ångturbiner beror på deras höga termiska verkningsgrad och låga utfallsfrekvens för utrustning. När den termiska verkningsgraden ökar minskar mängden bränsle som kraftverket förbrukar, vilket leder till lägre bränslekostnader. Dessutom kan reparationkostnaderna bli lägre eftersom de kräver mindre underhåll. Vidare kan ekonomiskt förödande effekter orsakade av plötsliga utrustningsfel undvikas. Som exempel kan en 700 MW ultra-supercritical cirkulerande fluidiserad bäddpanna med matchad ångturbin spara cirka 175 000 ton standardkol per år, vilket kan ha en betydande inverkan på kraftverkets bränslekostnader. Branschen har även en mogen produktions- och leveranskedja för ångturbiner. I positiv bemärkelse omfattar denna produktions- och leveranskedja standardiserad komponentproduktion och globala service- och supportnätverk efter försäljning. Detta gör att utrustning levereras snabbare och minskar de drift- och administrationskostnader som är kopplade till utrustningen. På grund av ångturbinernas långa livslängd och bränsleeffektivitet kan stora kraftgenereringsinvesteringar snabbt återfå sin ursprungliga investering.
Stark flexibilitet i olika situationer
En av de viktigaste anledningarna till att ångturbiner används så omfattande inom kraftsektorn är deras flexibilitet att möta de varierande kraven på storskalig elproduktion i olika situationer. Förutom att vara den främsta komponenten i stora värmekraftverk kan de också integreras med kärnkraftsystem för att tillhandahålla industriella baser med koldioxidfri ånga och el, vilket möjliggör en helhetlig utnyttjande av kärnenergi. Vid energiutvinning inom gruvsektorn, i storskaliga industriella och kommunala energianläggningar samt i storskaliga integrerade kommunala ångturbinanläggningar kan ångturbiner konfigureras flexibelt för att anpassas till de faktiska elkraftbelastningskraven och ytterligare förbättra den totala elproduktionseffektiviteten när de används tillsammans med gasdrivna generatoraggregat. Branschen har kunnat utveckla helt anpassade produktionsoch service-system för att möta de varierande elproduktionskraven i olika regioner samt anpassa sig till behoven av energiförsörjning för storskaliga projekt i regioner med olika kulturella och ekonomiska förutsättningar, inklusive snabb leverans av lagerhållning och anpassade kraftångturbin-system.