Eficiência é uma prioridade na Usina de Carvão Caofeidian

A energia a carvão pode estar em dificuldades em algumas partes do mundo, mas está a correr bem na China. Novas fábricas estão entrando em operação com tecnologia de ponta. Duas unidades ultrasupercríticas adicionadas à usina de energia Caofeidian apresentam uma série de melhorias inovadoras de eficiência.

Enquanto as centrais eléctricas a carvão estão a ser encerradas por razões ambientais ou económicas em muitas partes do mundo, alguns países asiáticos, incluindo a China, a Índia e a Indonésia, estão a construir um grande número de novas unidades alimentadas a carvão. Na verdade, como aponta Mary Hutzler, ilustre pesquisadora sênior do Instituto de Pesquisa Energética, em seu artigo intitulado “A recuperação econômica da China será impulsionada pelo carvão”, a China tem planos de construir mais de 200 GW de novas usinas de geração a carvão. capacidade. É quase a mesma capacidade que os EUA têm em toda a sua frota de carvão existente. Hutzler escreveu: “Entre 1º e 18 de março de 2020, as autoridades da China permitiram mais capacidade de construção a carvão (7.960 MW) do que em todo o ano de 2019 (6.310 MW)”. Adicione isto aos mais de 1.000 GW de capacidade existente a carvão na China e é fácil supor que o carvão ainda é o rei no país mais populoso do mundo.

Mas as novas unidades da China não são a central eléctrica a carvão do seu avô; a maioria são unidades ultrasupercríticas (USC) de última geração. E os engenheiros chineses têm levado os limites de eficiência a novos patamares através de investigação e desenvolvimento contínuos. O projeto Caofeidian oferece um exemplo disso.

“O destaque deste projeto é que, como reaquecimento único, com uma série de inovações, atinge uma eficiência líquida superior a 46,2% [base de valor calorífico inferior] abaixo de 75% THA [aceitação de calor da turbina], que é o melhor nível de unidades USC de duplo reaquecimento de 1.000 MW existentes sob 100% THA na China. Embora o investimento total deste projeto seja apenas cerca de 85% daquele dos projetos de reaquecimento duplo”, disse Li Li, engenheiro da Shanghai Shenergy Power Technology Co.

A central elétrica de Caofeidian está localizada na Zona Industrial de Caofeidian, cerca de 70 quilômetros ao sul da cidade de Tangshan, província de Hebei, China. O projeto foi construído sob estrita observância da política de proteção ambiental da China; notavelmente, a instalação foi construída em terreno recuperado do mar e utiliza água do mar dessalinizada para as necessidades das plantas.

A Fase I, que incluiu duas unidades de 300 MW, entrou em operação comercial em junho de 2009. A construção da Fase II, um projeto de expansão de ¥ 6 bilhões (US$ 857 milhões) que incluiu duas unidades USC de 1.000 MW, começou em 27 de abril de 2016. Unidade 3 passou no teste de carga total de 168 horas em 25 de abril de 2019, enquanto a Unidade 4 fez o mesmo em 9 de junho de 2020.

As caldeiras das Unidades 3 e 4 são USC, reaquecimento único, ventilação balanceada de forno único, remoção de escória seca sólida, layout hermeticamente fechado, caldeiras tipo pi com estrutura toda em aço. O fabricante foi Babcock Wilcox Co. Ltd. A pressão de saída do vapor superaquecido é 29,3 Megapascal (MPa, 4.250 psi) e a temperatura de saída é 605C (1.121F). A pressão de saída do vapor de reaquecimento é de 5,945 MPa (862 psi) e a temperatura de saída é de 623°C (1.153°F).

As turbinas a vapor foram fabricadas pela Shanghai Steam Turbine Co. Ltd. São turbinas USC, de reaquecimento único, cinco carcaças de turbina com seis escapamentos, eixo único, três contrapressões, tipo condensação. Os geradores foram fabricados pela Shanghai Electric Generator Co. Ltd., com sistema de excitação, resfriamento de hidrogênio-água e sistema de óleo de vedação.

O Hebei Electric Power Survey and Design Institute realizou todo o trabalho de investigação e design do projeto. foi responsável por toda a consultoria de design de processos para o projeto e pela implementação de projetos relevantes de economia de energia. Vários outros empreiteiros foram selecionados para aquisição e construção de equipamentos com base em licitações públicas, de acordo com as disposições da lei de licitações da China.

Durante o pico da construção, havia mais de 4.000 trabalhadores diretamente envolvidos no projeto. Desde o início da construção até a conclusão e operação das duas unidades em 9 de junho de 2020, a equipe de construção não relatou nenhum acidente de produção de segurança “geral ou superior”. Foi alcançado um total de 1.635 dias de trabalho de produção seguro.