Takie wnioski przynosi analiza przygotowana dla portalu wnp.pl przez ekspertów z TÜV Rheinland Polska - kierownika sekcji certyfikacji i odbiorów Artura Świątczaka oraz rzeczoznawcę Radosława Łoźnego.

Parametry kotłów

Najbardziej kapitałochłonnym elementem inwestycji jest urządzenie kotłowe i to właśnie ten element ma decydujący wpływ na podniesienie sprawności bloku energetycznego. Podstawowymi parametrami charakteryzującymi pracę kotła - obok wydajności - są ciśnienie i temperatura pary.

O kotłach o parametrach nadkrytycznych mówimy, gdy temperatura pary wynosi od 580 do 600 stopni Celsjusza, a ciśnienie 27-30 Mpa. Kotły supernadkrytyczne pozwalają osiągnąć temperaturę ok. 620 stopni Celsjusza i ciśnienie ok. 31,5 Mpa. Przy kotłach ultrasupernadkrytycznych mówimy o temperaturze powyżej 700 stopni Celsjusza i ciśnieniu ok. 35 Mpa.

- Koszt inwestycyjny kotłów o parametrach nadkrytycznych jest nieco wyższy niż kotłów o parametrach podkrytycznych, jednak oszczędności paliwa i względy ekologiczne z nawiązką kompensują ten wydatek. W niedalekiej przyszłości przewiduje się podniesienie temperatury pary do wartości ponad 650 stopni Celsjusza, co pozwoli na przekroczenie sprawności ponad 50 proc. - wskazali eksperci.

- Konstrukcja tego typu kotłów jest konstrukcją przepływową, czyli woda i para przepływają przez kocioł tylko raz (brak walczaka). Bloków na parametry ultranadkrytyczne jeszcze się nie buduje, ale trwają prace nad technologiami, które to umożliwią - dodali.

Wytrzymałość materiałów

Problemem przy projektowaniu i budowie kotłów jest dobór odpowiednich rodzajów materiałów, które będą zdolne do pracy w wysokiej temperaturze.

- Najważniejsze znaczenie ma tu wytrzymałość na pełzanie. Wytrzymałość materiałów jest szczególnie istotna w przypadku zespołów kocioł - turbina - generator. Podlegają one znacznym obciążeniom mechanicznym i cieplnym - ze strony wody wysokotemperaturowej i pary, a także gazów spalinowych - od strony paleniska - podkreślono.

Przy wykorzystaniu nowych typów stali, przykładowo T24, VM12,obiegi cieplne mogą uzyskać sprawność do 47,5 proc. Dalszy wzrost sprawności do 55 proc. wymaga pokonania trudnej bariery materiałowej.