25.04.2011 Газета Группы Энергомаш № 4
Центр концептуального проектирования (ЦКП) средоточие конструкторской мысли Компании “Энергомаш”. Отсюда берут начало инновационные проекты, здесь обсуждаются стратегии, просчитываются перспективные направления развития. Не выбиты ли научные силы из творческой колеи событиями последних трех месяцев? Этот вопрос мы адресовали генеральному конструктору ЦКП Юрию АНУРОВУ.
— Нет, у нас все в порядке, — ответил Юрий Михайлович, оторвав взгляд от листов с чертежами на своем столе. – ЦКП как работал по трем главным направлениям, так и продолжает. Это сопровождение строительства новых станций, сопровождение эксплуатации уже работающих ГТ ТЭЦ и — новые проекты, например, очень интересный проект на базе станции девятой серии четырехблочная “эмка”. Оборудование “эмовское” у нас еще есть, сейчас мы выполнили серьезные расчеты под сейсмику Кавказского региона. И уверены, что наша новая станция выдержит даже 9-бальное землетрясение.
Еще наш ЦКП совместно с Инженерным центром Ю.Н. Радченко в Екатеринбурге продолжает заниматься обеспечением устойчивой работы станций серии “М”. Решаем задачу сделать их менее чувствительными к резким скачкам напряжения в сетях, чтобы машина не сваливалась на холостой ход. Дело в том, что сегодня имеющиеся классические защиты не успевают срабатывать при неожиданных скачках напряжения, и вынужден “срабатывать” уже наш тиристорный преобразователь частоты. Вот конструкторы и работают над тем, чтобы машина не чувствовала этих скачков.
Что же касается ситуации с руководителем нашей компании, то, конечно, все сотрудники ЦКП переживают, но люди работают, желающих уволиться нет, задержек с выплатой заработной платы не наблюдается, в коллективе проводятся соревнования по футболу, волейболу и плаванию в рамках Спартакиады “Энергомаш”- 2011 под девизом “Мы вместе!” в поддержку А.Ю. Степанова.
Очень интересует сотрудников ЦКП сегодня создание инерционных накопителей энергии. Ведет это направление И.Н. Лабусов. Это одна из наиболее востребованных современных технологий энергосбережения. Конструкторы в Санкт-Петербурге и в Волгодонске уже создали натурный образец накопителя (по наружному диаметру — 8 метров) и провели на стенде в Волгодонске испытания. Провели анализ испытаний, разработали новую трансмиссию с мероприятиями по надежности — это сейчас один из наиболее серьезных вопросов. Также заканчивается работа над приводом инерционного накопителя. Головной образец, который предполагается использовать серийно, уже пошел на стенд. Под эту часть работы сделан преобразователь и программное обеспечение. Сложности — в отсутствии достаточного финансирования. Но результаты тех испытаний в Волгодонске, которые уже проведены, достаточно оптимистичны. Удалось пройти первые самые тяжелые критические формы колебаний. В Центре концептуального проектирования достаточно много сделано и по проекту станции с блоком на 50 МВт, так называемой “пятидесятке”. Сегодня эти работы продолжаются по одному из наиболее серьезных аспектов — созданию синергетических систем управления. Эта задача давно ставилась российскими учеными, но пока нигде не реализована. В России каждый производитель энергетического оборудования продает свой товар со своей системой управления: турбинист — со своей САУ, направленной на поддержание постоянных оборотов независимо от мощности, генераторщик — с системой управления возбуждением. Эти турбина и генератор всегда вынуждены работать вместе, и как правило, для освоенных классических САУ, не по самому оптимальному алгоритму, особенно это касается переходных режимов — “сбросов” и “набросов” мощности. Но если Компания “Энергомаш” все это оборудование для ГТ ТЭЦ производит сама, зачем ей выпускать две системы возбуждения для единого турбоблока, зачем ставить на станции два шкафа вместо одного, не выгоднее ли сэкономить и деньги, и время?
— Специалисты ЦКП А.Д. Пушкарев и М.М. Максютин создали достаточно мощный математический аппарат, — рассказывает Ю.М. Ануров, — разработали алгоритм, построили математические модели, отработали на стенде и пока очень довольны тем, что у нас появился единый (синергетический) регулятор управления турбиной и возбуждением генератора.
На моделях мы получили очень интересный результат. Его легко понять: скажем, когда идет сброс нагрузки, то резко исчезает и нагрузка на турбину, практически одновременно идет отсечка в подаче топлива, но возбуждение какое-то время остается, и полем статора генератора “притормаживается” общий валопровод турбины и генератора. При набросе все наоборот, топливо подается, а возбуждение не растет сразу, а позволяет валопроводу не провалиться по частоте из-за резкого набора нагрузки. Классические регуляторы, которые существуют сегодня в системах, настроены на работу с линейной моделью, поэтому, для поддержания мощности и оборотов на одном уровне, дозатор подачи газа постоянно крутится туда-сюда около некого среднего для заданной мощности положения. И эта “пила” на классических системах достигает примерно 300 кВт, а то и более.
Синергетический же подход предполагает рассмотрение нелинейной модели связки турбина-генератор, то есть априори вводит в систему управления больше информации, что позволяет получить более устойчивую работу. В созданной синергетической системе управления все работает плавно, и вместо “пилы скачков” мощности мы получили плавную линию. Благодаря нашей системе управления “пятидесяткой” в разы увеличивается ресурс дозатора, повышается устойчивость работы на переходных режимах, что для полупиковой и особенно пиковой станции, каковой и является 4-х блочная “пятидесятка”, очень важно. Станция способна выдать в течение десятка минут мощность от 0 до 200 МВт с электрическим КПД в станционных условиях 46, а зимой под 50%, причем без применения пара, промежуточного охлаждения в компрессоре, на полностью “сухой” станции, где нет ни масла, ни воды. Это для условий России определяющий фактор. Следует отметить, что все основное оборудование заводы Компании “Энергомаш” могут изготовить самостоятельно. Все это не только обеспечивает отечественные заводы загрузкой, но обещает серьезный экономический выигрыш.
Одновременно в ЦКП продолжается работа по проекту ГТ ТЭЦ с турбоблоками на 6 МВт — высокооборотной, малогабаритной станции с уникальной ремонтопригодностью, с КПД под 43% и оригинальной тепловой схемой, связанной с промежуточным охлаждением и высокой степенью рекуперации. Эта станция проще станции “девятки”, она более компактна, легка, не форсирована по температуре, обладает приличным ресурсом и внешними признаками легкопромышленного варианта, то есть обладает качествами транспортной машины, но с возможностями простого ремонта на месте эксплуатации. И все же сегодня в ЦКП помимо трех главных направлений работы, которые были определены генеральным директором Компании “Энергомаш” А.Ю. Степановым, начинают задумываться и о том, какие еще заказы, требующие высокой квалификации конструкторов, можно привлечь со стороны.
— У нас высокопрофессиональные специалисты по направлениям связи и телемеханики (А.В. Катков), схемотехники (В.Я. Тарбеев), АСУ ТП (Е.В. Салин), молодые, энергичные, любящие свою работу, — говорит Ю.М. Ануров. — В частности, сейчас ребята заканчивают систему управления технологическими процессами печей электрошлакового переплава. У нас сильная группа сотрудников направления высокооборотных газовых турбин и высокооборотных генераторов. Так что, в принципе, мы в состоянии делать не только свою работу в рамках программ ЦКП, но и помочь кому-то из сторонних заказчиков на контрактной основе. Похоже, в Центре концептуального проектирования берут на вооружение эффект синергии не только в новых своих разработках, но и в расчетах на возрастание отдачи от своей деятельности.