L'efficienza è una priorità nella centrale elettrica a carbone di Caofeidian

L’energia prodotta dal carbone potrebbe essere in difficoltà in alcune parti del mondo, ma sta andando bene in Cina. Stanno nascendo nuovi impianti dotati di tecnologia all'avanguardia. Due unità ultrasupercritiche aggiunte alla centrale elettrica di Caofeidian mostrano una serie di miglioramenti innovativi dell'efficienza.

Mentre le centrali a carbone vengono chiuse per ragioni ambientali o economiche in molte parti del mondo, alcuni paesi asiatici, tra cui Cina, India e Indonesia, stanno costruendo un gran numero di nuove unità alimentate a carbone. Infatti, come sottolinea Mary Hutzler, eminente Senior Fellow presso l’Institute for Energy Research, nel suo articolo intitolato “La ripresa economica della Cina sarà alimentata dal carbone”, la Cina ha in programma di costruire più di 200 GW di nuovi impianti di generazione alimentati a carbone. capacità. Si tratta quasi della stessa capacità che gli Stati Uniti hanno nell’intera flotta di carbone esistente. Hutzler ha scritto: “Tra il 1° e il 18 marzo 2020, le autorità cinesi hanno consentito una maggiore capacità di costruzione alimentata a carbone (7.960 MW) rispetto a tutto il 2019 (6.310 MW)”. Se a questo aggiungiamo gli oltre 1.000 GW di capacità esistente alimentata a carbone in Cina, è facile supporre che il carbone sia ancora il re nel paese più popoloso del mondo.

Ma le nuove unità della Cina non sono la centrale elettrica a carbone di tuo nonno; la maggior parte sono unità ultrasupercritiche (USC) all'avanguardia. E gli ingegneri cinesi hanno spinto i limiti di efficienza a nuovi livelli attraverso la ricerca e lo sviluppo continui. Il progetto Caofeidian offre un esempio calzante.

“Il punto forte di questo progetto è che, come riscaldamento singolo, con una serie di innovazioni, raggiunge un’efficienza netta superiore al 46,2% [base del potere calorifico inferiore] inferiore al 75% THA [accettazione del calore della turbina], che è il livello migliore delle attuali unità USC a doppio riscaldamento da 1.000 MW con THA al 100% in Cina. Tuttavia, l’investimento totale di questo progetto è solo circa l’85% di quello dei progetti di doppio riscaldamento”, ha detto a POWER Li Li, un ingegnere della Shanghai Shenergy Power Technology Co. Ltd..

La centrale elettrica di Caofeidian si trova nella zona industriale di Caofeidian, a circa 70 chilometri a sud della città di Tangshan, nella provincia di Hebei, in Cina. Il progetto è stato realizzato nel rigoroso rispetto della politica di protezione ambientale della Cina; in particolare, la struttura è stata costruita su un terreno bonificato dal mare e utilizza acqua di mare desalinizzata per le esigenze delle piante.

La Fase I, che comprendeva due unità da 300 MW, è entrata in esercizio commerciale nel giugno 2009. La costruzione della Fase II, un progetto di espansione da 6 miliardi di yen (857 milioni di dollari) che comprendeva due unità USC da 1.000 MW, è iniziata il 27 aprile 2016. 3 ha superato il test a pieno carico di 168 ore il 25 aprile 2019, mentre l'Unità 4 ha fatto lo stesso il 9 giugno 2020.

Le caldaie delle Unità 3 e 4 sono USC, riscaldamento singolo, ventilazione bilanciata del singolo forno, rimozione delle scorie secche solide, disposizione ermetica, caldaie di tipo pi con telaio interamente in acciaio. Il produttore era Babcock Wilcox Co. Ltd. La pressione di uscita del vapore surriscaldato è 29,3 Megapascal (MPa, 4.250 psi) e la temperatura di uscita è 605°C (1.121°F). La pressione di uscita del vapore di riscaldamento è 5,945 MPa (862 psi) e la temperatura di uscita è 623°C (1.153F).

Le turbine a vapore sono state prodotte da Shanghai Steam Turbine Co. Ltd. Sono USC, a riscaldamento singolo, cinque involucri di turbina con sei scarichi, albero singolo, tre contropressioni, turbine di tipo a condensazione. I generatori sono stati prodotti da Shanghai Electric Generator Co. Ltd., con sistema di eccitazione, raffreddamento ad idrogeno-acqua e sistema di olio di tenuta.

L'Hebei Electric Power Survey and Design Institute ha eseguito tutte le indagini e il lavoro di progettazione per il progetto. Shanghai Shenergy Power Technology Co. Ltd. è stata responsabile di tutta la consulenza sulla progettazione del processo e dell'implementazione dei relativi progetti di risparmio energetico. Un certo numero di altri appaltatori sono stati selezionati per l'approvvigionamento e la costruzione di attrezzature sulla base di gare pubbliche in conformità con le disposizioni della legge cinese sulle gare d'appalto.

Durante il periodo di punta della costruzione furono più di 4.000 i lavoratori direttamente coinvolti nel progetto. Dall'inizio della costruzione fino al completamento e al funzionamento delle due unità il 9 giugno 2020, il team di costruzione non ha segnalato incidenti di produzione di sicurezza "generale o superiore". Sono stati raggiunti un totale di 1.635 giorni di lavoro produttivo in sicurezza.