Aumenta l'efficienza del condensatore con le ultime novità

La Korea Midland Power Co. (KOMIPO), di proprietà statale, gestisce la centrale termica Shin Boryeong (TPP), una centrale elettrica alimentata a carbone bituminoso ultrasupercritico da due unità e 2.000 MW. Shin Boryeong TPP è un'estensione della Boryeong Thermal Power Site Division, il più grande complesso di centrali elettriche a carbone in Corea, situato a Boryeong, Chungcheongnam-do, Corea del Sud.

La prima unità da 1.000 MW presso il TPP di Shin Boryeong è stata messa in servizio nel giugno 2016. La seconda unità è stata messa in servizio nel novembre 2016, unendosi ad altre centrali elettriche esistenti presso la Divisione del sito di energia termica di Boryeong che sono state utilizzate per creare un complesso industriale nazionale. Le unità sono 10 e le centrali a carbone generano complessivamente 7.800 MW.

Il TPP Shin Boryeong, con la sua tecnologia energetica ultrasupercritica, ha ottenuto notevoli miglioramenti nell’efficienza dell’impianto riducendo drasticamente il consumo di carbone. L'impianto ha aumentato la pressione del vapore a 265 kg/cm 2 (260 bar), come risultato delle alte temperature di 610°C e 621°C utilizzate per il vapore principale e di riscaldamento.

Oltre alla generazione di energia altamente efficiente, anche la riduzione dell’impatto ambientale è importante per KOMIPO, e la tecnologia in uso presso Shin Boryeong TPP consente una notevole riduzione delle emissioni di CO2, SOx e NOx rispetto alle centrali elettriche più vecchie.

KOMIPO utilizza i sistemi per vuoto meccanici Busch dotati dell'ultima generazione di pompe per vuoto ad anello liquido Dolphin per evacuare l'aria fuoriuscita dai condensatori di superficie in ciascuna delle due unità dello Shin Boryeong TPP, il che ha assicurato un fattore di efficienza ottimale per le turbine a vapore e ha contribuito ad aumentare efficienza e ridurre i costi energetici. I sistemi Busch vengono utilizzati per il processo di avvio dell'evacuazione iniziale (hogging) e per il processo di evacuazione costante (holding).

L'aria accidentalmente fuoriuscita viene costantemente evacuata (trattenuta) dal condensatore mediante tre sistemi di vuoto identici (Figura 1), ciascuno con una pompa per vuoto ad anello liquido Dolphin a due stadi. Ciascuna pompa per vuoto ha una velocità di pompaggio di 3.700 metri cubi all'ora e una pressione massima raggiungibile di 33 millibar. Sono necessari tre sistemi di vuoto perché la centrale funziona in modalità “funzionamento invernale” e “funzionamento estivo”. La centrale è soggetta sia alla temperatura ambiente che alle fluttuazioni stagionali perché l'acqua di raffreddamento viene prelevata dal mare.

In modalità invernale, la temperatura ambiente e la temperatura dell'acqua di raffreddamento sono più basse, il che significa che c'è meno necessità di evacuare l'aria fuoriuscita perché il condensatore funziona in condizioni ottimali. Pertanto durante il funzionamento invernale viene utilizzato solo uno dei sistemi di aspirazione.

Quando le temperature sono più elevate, viene attivato un secondo sistema di vuoto in modo che l'aria eventualmente fuoriuscita possa essere evacuata in sicurezza. Questo di solito è il caso durante i mesi estivi.

Il terzo sistema per vuoto con pompe per vuoto ad anello liquido Dolphin funge esclusivamente da riserva per il mantenimento, oltre a fornire una maggiore velocità di pompaggio durante la fase di hogging, quando tutte e tre le pompe funzionano in parallelo. Implementando tutti e tre i sistemi del vuoto nel sistema di controllo generale delle turbine a vapore, è possibile collegarle o spegnerle in modo completamente automatizzato.

Poiché l'aria deve essere continuamente evacuata dal condensatore, almeno uno dei tre sistemi di vuoto deve essere sempre in funzione e il sistema di controllo deve essere programmato in modo che tutti e tre i sistemi di vuoto funzionino in modo intermittente. In questo modo tutti e tre i sistemi del vuoto funzioneranno per lo stesso numero di ore.

Mantenere un livello di vuoto costante nel condensatore aiuta anche a rimuovere il vapore dalla turbina, in modo che la turbina non debba funzionare contro la contropressione durante l'avvio, il che è favorevole al fattore di efficienza.

Per l'applicazione di adescamento della scatola dell'acqua del condensatore vengono utilizzati due ulteriori sistemi per vuoto con pompe per vuoto ad anello liquido Dolphin monostadio (Figura 2). Questi sistemi sono simili in termini di costruzione, ma le dimensioni dei Dolphin utilizzati qui sono più piccole. Funzionano rispettivamente con una velocità di pompaggio di 1.230 metri cubi all'ora e una pressione finale di 130 millibar.