Investigating the potential of ultra-super critical coal fired power plants
Author
Kjartansson, Óttar
Term
10. term
Education
Publication year
2008
Pages
44
Abstract
Dette projekt modellerer vand/damp-kredsløbet i superkritiske, pulveriseret kulfyrede kraftværker og bruger modellen til at undersøge potentialet ved ultra-superkritisk drift. Superkritisk betyder damp ved meget høje temperaturer og tryk, hvor dens egenskaber afviger fra almindelig damp og kan give højere termisk virkningsgrad. Unit 3 på Nordjyllandsværket er valgt som reference på grund af den høje virkningsgrad og dens status som et moderne superkritisk kulkraftværk. Den udviklede model stemmer rimeligt godt overens med anlæggets designdata, og den er verificeret ved at analysere, hvordan resultaterne ændrer sig, når temperatur- og trykinput varieres; tendenserne er som forventet. Vi undersøger dernæst ultra-superkritiske dampforhold. Som forventet øger højere damptemperatur og tryk den termiske virkningsgrad. Konkret forbedres virkningsgraden med cirka 4%, når damptemperaturen øges fra 580 °C til 760 °C og udgangstrykket fra højtryks-fødevandspumpen øges fra 33 MPa til 42 MPa. Denne forbedring er i overensstemmelse med nyere litteratur og underbygger modellens gyldighed.
This project models the water/steam cycle in supercritical pulverized-coal-fired power plants and uses the model to explore the potential of ultra-supercritical operation. Supercritical refers to steam at very high temperature and pressure, where its properties differ from ordinary steam and can enable higher thermal efficiency. Unit 3 at Nordjyllandsværket was chosen as the reference because of its high efficiency and status as a state-of-the-art supercritical coal plant. The developed model matches the plant’s design data fairly well, and we verified it by checking how results change when temperature and pressure inputs are varied; the trends are as expected. We then investigated ultra-supercritical steam conditions. As expected, higher steam temperature and pressure increase thermal efficiency. Specifically, raising the steam temperature from 580 °C to 760 °C and the outlet pressure of the high-pressure feedwater pump from 33 MPa to 42 MPa improves thermal efficiency by about 4%. This improvement is consistent with recent literature and further supports the validity of the model.
[This abstract was generated with the help of AI]
Keywords