Из четырех вариантов установка А30 предназначена для гидрогазификации бурого угля при передаче тепла, вырабатываемого в высокотемпературном атомном реакторе, в трубчатые нагреватели для проведения конверсии метана с целью получения водорода. Гелий, применяемый для охлаждения реактора, в контуре первичной циркуляции переносит тепло, охлаждаясь с 950 до 250 °С. Это тепло используют в области (800—900 °С) для конверсии метана и в области 250—800 °С для получения водяного пара. Примерно 90% мощности реактора используют для конверсии метана с водяным паром в смесь СО + Н2, а также в производстве водяного пара и электроэнергии, необходимых в самом процессе газификации; оставшиеся 10% электроэнергии можно передать во внешнюю сеть. Другие технические показатели установки А30 следующие:
Тепловая мощность реактора, МВт | 3000 |
Электрическая мощность (брутто), МВт | 437 |
Отпуск электроэнергии, МВт | 114 |
Производительность по сырому бурому углю (Qн = 8,4-103 кДж/кг), т/ч | 2228 |
Производство метана для передачи в сеть (QB = 4,2 • 103 кДж/м3), млрд. м3/год | 3,05 |
Остаточный кокс, т/ч | 273 |
Потребность в капиталовложениях для этой установки по ценам 1973—74 гг. составила 2121 млн. марок ФРГ, а, включая проценты на капитал, вложенный в строительство, 2444 млн. марок ФРГ. Цена 1 кВт-ч топлива, находящегося в цикле переработки, была принята 0,25 пфеннига ФРГ (2,9 марки за 4,2-106 кДж); цена 1 т сырого бурого угля 10 марок (5 марок за 4,2-106 кДж). Остаточный кокс оценивали исходя из этой же стоимости тепла. Отчисления от капитальных затрат, включая налоги, составили 14% в год, а отчисления от производственных затрат, расходы на технический надзор и ремонт приняты низкими (4% в год). Затраты на производство метана (из бурого угля) представлены на рис. 195 в зависимости от цены отпускаемой электроэнергии, а на рис. 196—в зависимости от цены бурого угля для двух различных цен на электроэнергию. В основу положено предположение, что при цене 1 кВт-ч отпускаемой электроэнергии 3 пфеннига ФРГ расходы на производство газа в расчете на метан составят 20 марок ФРГ за 4.2 х106 кДж.
Для сравнения следовало бы иметь в виду приведенную выше оценку затрат на синтетический метан из бурого угля, получаемого газификацией под давлением по способу Lurgi: 32 марки ФРГ за 4,2-106 кДж при обычных для настоящего времени более высоких отчислениях от капитальных затрат и 21 марка при особенно низких, уменьшенных наполовину, отчислениях от капиталовложений.
Рис. 195. Зависимость затрат на производство синтетического метана от цены отпускаемой электроэнергии при газификации каменного (1) и бурого (2) угля с использованием тепла атомного реактора (ФРГ, 1973—1974 гг.) [19].
Установки Lurgi и А30 по мощности вполне сопоставимы (установка А30 всего на 30% больше). Однако при столь больших производственных мощностях едва ли следует ожидать выгод от снижения расходных показателей при дальнейшем укрупнении установки. Затраты на получение метана непрерывными способами газификации калькулировали, правда, уже на основе более дорогого (примерно на 70%) бурого угля; кроме того, капиталовложения в установки, использующие атомное тепло, в 1975 г. были более высокими.
Из рис. 196 следует, что в случае более высокой цены бурого угля (8,5 марок ФРГ за 4,2-106 кДж) затраты на производство газа возросли бы приблизительно до 22,5 марок ФРГ за 4,2 • 10е кДж.
Таким образом, для установок газификации с применением атомного тепла нет очень большого выигрыша в затратах по сравнению с обычными установками, однако при сравнении следует учитывать необходимость экономного расходования ископаемого углеродсодержащего сырья.
Цена 1 кВт-ч отпускаемой электроэнергии 3 пфеннига ФРГ, хотя и представляется в настоящее время слишком низкой, однако существенно не влияет на оценку затрат на производимый газ из-за относительно небольшого отпуска электроэнергии на этой установке.