Spersonalizowany generator turbiny na nadkrytyczny CO2 Generator turbiny gazowej na nadkrytyczny CO2
Spersonalizowany generator turbiny na nadkrytyczny CO2
,Generator turbiny gazowej na nadkrytyczny CO2
,Spersonalizowana turbina gazowa na nadkrytyczny CO2
Nowa generacja agregatu prądotwórczego z turbiną CO₂ na parametry nadkrytyczne została zaprojektowana pod kątem wymagań dotyczących golenia szczytowego sieci i doskonale pasuje do charakterystyki wahań wytwarzania energii wiatrowej i słonecznej. Ten zaawansowany system stanowi przełom w technologii elastycznego golenia szczytów.
Jako nowa generacja elastycznego rdzenia z goleniem wartości szczytowych, turbozespół generatora na nadkrytyczny dwutlenek węgla (sCO₂) wykorzystuje nadkrytyczny dwutlenek węgla (7,38 MPa, powyżej 31,1°C) jako płyn roboczy w zamkniętym cyklu Braytona. To innowacyjne podejście zapewnia wyjątkową wydajność:
- Sprawność cieplna systemu przekraczająca 50%
- Objętość wyposażenia tylko 1/30 tradycyjnych turbin parowych
- Możliwość zimnego rozruchu w zaledwie 15 minut
- Zmienna prędkość reakcji na obciążenie ponad 4 razy większa niż w przypadku tradycyjnych jednostek
- Szybkie usuwanie wartości szczytowych od 0 do 100% we wszystkich warunkach pracy
- Doskonała adaptacja do charakterystyki wahań drugiego poziomu mocy wiatrowej i fotowoltaicznej
Podstawowa technologia obejmuje szybkie sprężarki z napędem bezpośrednim i lewitacją magnetyczną oraz wydajne nagrzewnice wtórne, umożliwiające pracę bezolejową, o niskim poziomie wibracji i o wysokiej niezawodności. Czystość spalin osiąga normę ISO 8573-1 klasa 0, nie wymaga wody chłodzącej i jest odpowiednia do środowisk o wysokiej wilgotności.
W grudniu 2025 r. w zakładzie Shougang Shuicheng Iron and Steel w Liupanshui w Guizhou rozpoczęła pracę pierwsza na świecie komercyjna jednostka „Super Carbon-1”. Do maja 2026 roku do sieci przyłączono drugi blok, ustanawiając stabilną moc zainstalowaną na poziomie 30 MW. System skutecznie przekształca ciepło odpadowe ze spiekania stali (400-600°C) w energię elektryczną, zwiększając wydajność wytwarzania energii o ponad 85% w porównaniu z tradycyjnymi systemami parowymi. Roczna dodatkowa produkcja energii elektrycznej przekracza 70 milionów kWh, co oznacza pionierski krok Chin od laboratoryjnego do komercyjnego zastosowania technologii sCO₂ na całym świecie.
- Wytwarzanie energii cieplnej w cyklu Braytona przy użyciu nadkrytycznego CO₂ zapewnia wysoką sprawność cieplną i doskonałą wydajność wytwarzania energii w niższych temperaturach cyklu
- Nadkrytyczny CO₂ zapewnia wysoką gęstość, doskonałe właściwości przenoszenia ciepła, wysoką gęstość energii oraz kompaktowe rozmiary sprężarek i turbin o dużej mocy właściwej
- Idealny do systemów zasilania, w tym elektrowni cieplnych, wytwarzania energii słonecznej i zastosowań w energetyce jądrowej
- Zakres temperatury wlotu wiru: 400~780°C, ciśnienie do 25MPa
- Wyższa moc właściwa niż turbiny na parametry nadkrytyczne i helowe
- Sprawność izentropowa większa niż 82%, przy sprawności cieplnej systemu przekraczającej 50%
- Zwarta konstrukcja o dużej mocy właściwej
- Usługi niestandardowe, dostosowane do wymagań klienta
Zaawansowana symulacja obliczeniowej dynamiki płynów (CFD) uwzględnia trudne właściwości fizyczne nadkrytycznego CO₂ w pobliżu punktu krytycznego, w którym właściwości gwałtownie się zmieniają.
Turbiny na nadkrytyczne CO₂ działają w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia, wykorzystując zaawansowane rozwiązania w zakresie zarządzania ciepłem w celu optymalizacji pól temperatury i naprężeń w celu uzyskania maksymalnej wydajności i niezawodności.
- Turbina: typ wspornika zewnętrznego o przepływie osiowym
- Sprężarka: jednowałowa, wielostopniowa, odśrodkowa
- Zakres prędkości: 3 000-10 000 obr./min
- Zastosowanie: systemy wytwarzania energii o mocy 5 MW i większej
- Turbina i sprężarka zintegrowane ze skrzynią biegów
- Zakres prędkości: 20 000 ~ 30 000 obr./min
- Zastosowanie: systemy wytwarzania energii o mocy 1-5 MW
- Konfiguracja napędu bezpośredniego ze skrzynią biegów i silnikiem o dużej prędkości
- Turbina i sprężarka rozmieszczone współosiowo z zawieszeniem na obu końcach wału głównego
- Zwarta konstrukcja ułatwiająca instalację na miejscu
- Bardziej złożone debugowanie systemu w porównaniu do jednostek dzielonych
- Szybki napęd bezpośredni silnika z turbiną i sprężarką zawieszonymi na końcach wału silnika
- Całkowicie zamknięty silnik maglev eliminuje potrzebę stosowania suchych uszczelek gazowych
- Zastępuje uszczelnienia dynamiczne końca wału uszczelnieniami statycznymi płaszcza, zapewniając prawdziwy zerowy wyciek
- Prędkość obrotowa: 15 000-20 000 obr./min
- Kompaktowy rozmiar i minimalne wyposażenie dodatkowe
- Zastosowanie: Systemy wytwarzania energii o mocy 100 kW ~ 1 MW
W porównaniu do innych typów parowników, parowniki MVR oferują najniższe zużycie energii, minimalną powierzchnię, znikomy wpływ na jakość produktu, proste systemy sterowania i wysoką stabilność działania.
| Parametr | Parownik jednofunkcyjny | Parownik wielofunkcyjny | Parownik MVR |
|---|---|---|---|
| Zużycie energii | Wysokie zużycie energii, teoretycznie 1 tona pary potrzebna do odparowania 1 tony wody | Bardziej energooszczędne, przy zmniejszającym się zużyciu energii wraz ze wzrostem wydajności | Najbardziej energooszczędna technologia, wymagająca zaledwie 15-50 kWh energii elektrycznej na tonę odparowanej wody |
| Powierzchnia piętra | Mały | Duży | Mały |
| Wpływ na jakość produktu | Krótki czas przebywania, ale wysoka temperatura, minimalny wpływ | Długi czas przebywania, wysoka temperatura, minimalny wpływ | Krótki czas przebywania, odparowanie wskutek różnicy temperatur, minimalny wpływ |
| Tryb energii | Ogrzewanie parowe wymagające sieci rurociągów parowych i kotła | Ogrzewanie parowe wymagające sieci rurociągów parowych i kotła | Tylko prąd, nie jest wymagana sieć parowa, w pełni samozamykający się system cyrkulacji |
| Koszt operacyjny | Wysoki | Wyższy | Niski |
| Stabilność | Słaby | Słaby | Dobry |
