Lò hơi tầng sôi tuần hoàn siêu tới hạn (CFB) do Tập đoàn Điện lực Cáp Nhĩ Tân (HEC) phát triển có công suất 660 MW và được cho là cỗ máy đầu tiên trên thế giới. Theo HEC, đây là CFB có thông số kỹ thuật cao nhất và công suất đơn lẻ lớn nhất thế giới.
Cỗ máy này đã được đưa vào vận hành, kết hợp với dự án Binchang ở thành phố Tây An, tỉnh Thiểm Tây. HEC cho biết: “Với thông số kỹ thuật cao nhất và công suất đơn lẻ lớn nhất thế gới, CFB đã được lắp đặt ở nhà máy điện tại khu Binchang đã hoàn thành thử nghiệm vận hành với toàn bộ công suất trong 168 giờ, đánh dấu một tiêu chuẩn mới về công nghệ phát điện trên toàn cầu.”
Nỗ lực của Trung Quốc hướng tới mục tiêu “đạt đỉnh phát thải carbon và trung hoà carbon” đang thúc đẩy những sáng kiến mang tính chuyển đổi trong lĩnh vực năng lượng của nước này. Ngoài các nguồn năng lượng tái tạo như gió và mặt trời đang phát triển nhanh chóng, nhiên liệu hoá thạch vẫn tiếp tục đóng vai trò quan trọng.
Lò hơi CFB đã trở thành một công nghệ quan trọng do hiệu suất hoạt động cao, lượng khí thải thấp và có khả năng thích ứng với nhiều loại nhiên liệu khác nhau. Trong nhiều thập kỷ, công suất lò hơi CFB đã tăng từ 95,8 MW lên 600 MW, đạt được những tiến bộ về các thông số từ mức thấp cho đến siêu tới hạn.
Không như lò hơi đốt than nghiền, lò hơi CFB sử dụng vật liệu tầng sôi (các hạt rắn được sử dụng để tạo ra tầng sôi khi không khí hoặc khí đốt được cấp vào với tốc độ cao) tạo ra môi trường nhiệt cực cao và có quán tính lớn.
Các nhà nghiên cứu đã phát triển các mô hình để nghiên cứu nhiều đặc điểm độc đáo của vật liệu tầng sôi, bao gồm động lực học chất lưu, hoạt động truyền nhiệt và tương tác khí - rắn. Các mô hình tính toán động lực học chất lưu (CFD) đã giúp “đào sâu” hơn nữa kiến thức về quá trình đốt cháy, truyền nhiệt và động lực học hệ thống, cung cấp thông tin chi tiết về việc cải thiện hiệu suất của CFB cả ở cấp độ chi tiết nhỏ và toàn hệ thống.
Công nghệ tuabin ngược dòng làm mát không khí gián tiếp siêu tới hạn do HEC phát triển là một tính năng đáng chú ý khác. Đây là một tuabin 3 trục, 3 xi lanh, 2 ống xả thuộc loại 660 MW, với chức năng gia nhiệt một lần. Hiệu suất dòng chảy và hiệu suất nhiệt của tuabin được đánh giá ở mức xuất sắc.
Theo HEC, lò hơi CFB này hoạt động với áp suất 29,3 MPa, tương đương với trọng lượng của 4 người lớn đứng trên một đoạn ống có kích thước nhỏ bằng móng tay. Nhiệt độ hơi chính của lò là 605 độ C và nhiệt độ hơi gia nhiệt là 623 độ C. Cỗ máy còn có khả năng khử lưu huỳnh với tỷ lệ 95%, đảm bảo lượng khí thải cực thấp và thể hiện tính khả thi của công nghệ CFB khi áp dụng trên quy mô lớn để tạo ra điện sạch hơn.
Dự án xây dựng 2 máy CFB sẽ giúp cắt giảm khoảng 2 triệu tấn than có nhiệt trị thấp và các nhiên liệu “bẩn” như bùn than và gangue mỗi năm sau khi 2 giai đoạn đầu tiên đi vào hoạt động với toàn bộ công suất.
