5. Суперсверхкритические параметры, котлы с цкс, схемы, принцип действия.

Стратегическим направлением развития теплоэнергетики, работающей на твердом топливе, является создание паротурбинных энергоблоков нового поколения, работающих на ССКП пара, имеющих совершенную проточную часть и улучшенную тепловую схему.

История освоения ССКП насчитывает уже почти 40 лет. Она началась с создания в США энергоблока Эддистоун-1 мощностью 325 МВт на параметры 35,9 МПа, 648°С /565°С /565°С. В 1966 г. на Каширской ГРЭС началась опытно-промышленная экс­плуатация паровой турбины СКР-100-300, построенной ХТЗ на начальные параметры 29,4 МПа, 650 °С с противодавлением 3,03 МПа. В 1978 г. создания надежных и высокоэффективных паровых котлов и турбин для энергоблоков мощностью 800 МВт и более на начальные параметры 30 МПа, 650 °С. К-800-30-650 с промежуточным перегревом до 565 °С. В 1986 г. японская фирма Mitsubishi на электростанции Вакамацу начала эксплуатацию паровой турбины с противодавлением мощностью 50 МВт с температурой свежего пара и пара промперегрева 593 °С.

Главной проблемой является обеспечение ресурса в 200—250 тыс. ч таких элементов энергоблока как высокотемпературные роторы турбины, коллекторы пароперегревателей котлов, паропроводы и корпуса арматуры, установленной на них. Используются низколегированные хро­мо­мо­либ­де­но­ва­на­дие­вые стали Р2 (Р2М) и ЭИ-415, а для корпусов — аналогичные стали 15Х1М1ФЛ, 20ХМФЛ и 20ХМЛ.

В отличие от ГТУ, паровым турбинам СКД и ССКП в бывшем СССР уделялось особое внимание. Были времена, когда СССР лидировал в строительстве энергоблоков СКД, ввел в эксплуатацию и освоил энергоблок с турбиной СКР-100 на параметры 29,4 МПа/650°С (1966 г.). В 90-е годы прошлого века. Были проработаны различные концепции турбоустановок с турбиной мощностью 525 МВт с начальным давлением p₀ = 29 МПа. Температура свежего пара и пара промперегрева варьировалась от 580 до 600°С, давление в конденсаторе р_к = 3,4 кПа, температура питательной воды t_п.в = 300°С. Вариант с одним промперегревом базировался на усовершенствованной тепловой схеме турбины ЛМЗ К-500-23,5-4, выпущенной ЛМЗ для района Экибастуза. При расчетах принято, что проточная часть турбины отвечает современному уровню, лопатка последней ступени имеет длину 1200 мм ( = 11,3 м²), КПД котла _к = 94,5 %. Итоги расчета влияния температуры пара на КПД энергоблока мощностью 525 МВт при одном промежуточном перегреве пара приведены в таблице 3.1.

Показатели	Параметры
t0/tпп, °С	580/580	580/600	600/600
КПД энергобока ηнетто, %	44,94	45,11	45,33

Из таблицы 3.1. видно, что при начальных параметрах пара 29 МПа, 600°С/600°С вполне достижим КПД энергоблока нетто в 45,3 %.

На рис. 3.9 приведена тепловая схема энергоблока мощностью 525 МВт с двумя промежуточными перегревами. Результаты расчета влияния температуры пара на КПД энергоблока мощностью 525 МВт при двух промежуточных перегревах приведены в таблице 3.2.

Показатели	Параметры
t0/tпп1/ tпп2, °С	580/580/580	580/590/600	600/600/600
КПД энергобока ηнетто, %	45,51	45,67	45,90

Видно, что введение второго промежуточного перегрева позволяет поднять КПД примерно на 0,6 % абсолютных, т.е. сэкономить 1,3 % топлива.