Wpływ stopnia odzysku tlenu w tlenowni z zastosowaną jonową membraną separacyjną na efektywność ekonomiczną bloku oxy

Analizowany w pracy blok energetyczny składa się z następujących instalacji: układu turbiny parowej, kotła pyłowego typu oxy zasilanego węglem kamiennym, instalacją przygotowania do transportu i sprężania dwutlenku węgla oraz tlenowni z wykorzystaną wysokotemperaturową membraną separacyjną typu four-end. Moc generatora sprzężonego z turbiną parową jest równa 600 MW. Turbina ta jest zasilana parą świeżą o parametrach nadkrytycznych 650 °C/30 MPa oraz parą wtórnie przegrzaną o parametrach 670 °C/6 MPa. Dla założonej mocy brutto analizowanego bloku wyznaczono sprawność bloku netto, nakłady inwestycyjne na budowę całego bloku jak i poszczególnych jego elementów w funkcji stopnia odzysku tlenu. Wyznaczono także wszystkie pozostałe koszty stałe oraz zmienne produkcji energii elektrycznej w każdym roku pracy bloku oxy. Pozwoliło to wyznaczyć graniczną cenę sprzedaży energii elektrycznej dla założenia, że wartość zaktualizowana netto jest równa zero. Efektywność ekonomiczną pracy analizowanego bloku oxy porównano z klasycznym blokiem wyposażonym w kocioł pyłowy, w którym paliwo spalane jest w powietrzu.

---

The supercritical power plant analyzed in this paper, contains the following elements: steam turbine, hard coal-fired oxy-type pulverized fuel boiler, carbon dioxide capture unit and air separation unit with four-end type high-temperature separation membrane. The power of the steam turbine generator is equal to 600 MW. This steam turbine is fed with the live steam with thermodynamic parameters 650 °C/30 MPa and reheated steam with parameters 670 °C/6 MPa. For the assumed electric power of the steam turbine generator the net efficiency of the power plant, investment cost of the entire power plant and its components as a function of the oxygen recovery rate were determined. Then, among others, a fixed and variable costs of electricity generation in each year of the power plant work were determined. This allowed to designate the break-even price of electricity under assumption that the net present value (NPV) is equal to zero. The economic effectiveness of the analyzed oxy-type power plant was compared with a classic power plant equipped with pulverized fuel boiler, in which hard coal is burned in the air.