25.05.2015 Журнал Мегаватт, № 2(9) 2015 Апрель – июнь
В условиях кризиса такая величина, как отдача на вложенный капитал, приобретает особую актуальность. Чем старше используемое оборудование, тем ниже его работоспособность, надежность, безопасность, тем короче межремонтные периоды, выше затраты на обслуживание, а следовательно, ниже и доходы, получаемые от его эксплуатации владельцем. Производителям электроэнергии повысить отдачу от вложенных средств помогают комплексные решения по сервису и модернизации генераторов, разработанные специалистами компании «Силовые машины».
Важный фактор
Рабочие характеристики генераторного оборудования — один из решающих факторов, определяющих как эффективность, так и надежность работы электростанции. Однако оборудование, находящееся на грани предельных сроков эксплуатации, не может обеспечить ни того ни другого: его простои превышают нормативные показатели в 3–3,5 раза, затраты на ремонт — в 1,5–2 раза. Это по буждает владельцев электростанций задумываться о модернизации и частичной замене оборудования. Между тем, с точки зрения конструкторских решений, качественная модернизация устаревшего оборудования — задача не менее, а иногда и более сложная, чем изготовление новых машин. Тем более что сроки проведения работ необходимо минимизировать, чтобы сократить убытки от простоя станции. Все эти моменты заставляют заказчиков искать на дежных партнеров, способных не только качественно и в срок провести все работы по модернизации, но и дать на них долгосрочную гарантию. В течение последних пятнадцати лет «Силовые машины» активно развивают такие виды услуг, как модернизация оборудования, а также долгосрочный сервис модернизированных машин. Одно из крупнейших направлений этой рабо ты — комплексный сервис генераторов. Количество машин, модернизированных при участии специалистов петербургской компании не только в России, но и зарубежом, сегодня исчисляется сотнями: они эксплуатируются в самых разных уголках планеты — от Индии до Финляндии и от Узбекистана до Филиппин. Будучи в течение более чем ста лет одним из крупнейших изготовителей генераторного оборудования не только в России и СССР, но и во всем мире, завод «Электросила» (который ныне входит в состав «Силовых машин») накопил уникальный опыт как в производстве таких машин, так и в деле их ремонта и модернизации. Сре- ди серийных машин, выпускаемых пред приятием, турбо- и гидрогенераторы раз личных конструкций и типоразмеров, их объединяет характерная для бренда на дежность и долговечность.
Генераторы, изготовленные на «Электросиле» в 1950– 1960 годах и даже ранее, до сих пор успешно работают на ряде станций. Однако даже при сохранении эксплуатационной надежности их технические и технологические параметры постепенно теряют актуальность. Сегодня компания готова предложить для каждой из выпускаемых или ранее выпущенных серий свой модернизационно-сервисный пакет. Линейка сервисных услуг «Силовых машин» включает комплексное обследование технического состояния оборудования, экспертную оценку остаточного ресурса остающихся узлов, разработку проектов модернизации, раз работку ремонтной и эксплуатационной документации, поставку запасных частей и комплектующих деталей для модернизаций и ремонтов, модернизацию и ремонт агрегатов в заводских условиях или в условиях электростанции, проведение независимой экспертизы, проведение натурных испытаний модернизированного оборудования, обучение персонала заказчика и другие услуги. Работы по модернизации генераторов могут быть выполнены под ключ, то есть компания готова взять на себя не только производство оборудования, но и весь процесс его замены: доставку, монтаж, пуско-наладку и сдачу заказчику в коммерческую эксплуатацию с подтверждением всех заявленных параметров. Различные виды модернизации позволяют повысить КПД, увеличить мощность генераторного оборудования на 10–25%, а также продлить срок его эксплуатации на срок до 40 лет.
Однако достижение этих перспектив возможно лишь при правильном подходе к вопросу не только со стороны производителя, но и со стороны заказчика. Сервисный пакет компании как по гидро-, так и по турбогенераторам включает в себя десятки опций, которые могут быть предоставлены клиенту в различном наборе. Но, по мнению конструкторов завода, составление плана модернизации в любом случае должно начинаться с всестороннего обследования станции. И проведение такого обследования — первый пункт в линейке сервисно-модернизационных услуг компании «Силовые машины».
Начни лечение с изучения
Тщательно обследовать нуждающееся в модернизации оборудование, сформулировать рекомендации и только потом приступать к обсуждению пакета конкретных услуг — так видят максимально эффективную для заказчика схему работы конструкторы «Силовых машин». «Сегодня нередки случаи, когда заказчик предлагает к торгам уже готовую модернизационную заявку, сформированную по результатам обследования оборудования, которое провела третья сторона. Такой вариант работы, конечно, тоже имеет право на существование. Но необходимо понимать, что он зачастую чреват для самого заказчика скрытыми техническими и финансовыми рисками, которых можно избежать, если диагностирует и модернизирует оборудование один и тот же исполнитель»,— говорит начальник отдела проектирования гидрогенераторов Виктор Новожилов. В распоряжении специалистов «Силовых машин» имеется широчайший спектр исследовательских мероприятий, проведение которых позволяет получить при диагностике максимально точные результаты и определить оптимальную схему модернизации. То есть выбрать именно те работы, которые смогут гарантировать максимальную отдачу от вложенных средств. Объемы реконструкции при этом определяются индивидуально для каждой станции, а иногда и для каждого агрегата. Комплексное обследование генераторного оборудования начинается с анализа технической документации, в том числе результатов регламентированного контроля, который выполняется в ходе плановых ремонтов. Следующим этапом становятся диагностические испытания и измерения, а также технический осмотр конструктивных узлов и различные виды их инструментального контроля. Итогом подробного обследования агрегата становится отчет, содержащий заключение о техническом состоянии узлов генератора и рекомендации по дальнейшей модернизации.
Выбор есть
Выбор оптимальной схемы модернизации — наиболее ответственная часть процесса. «На сегодня нашими специалистами разработано 25 модернизационных пакетов для различных модификаций турбогенераторов»,— говорит заместитель начальника отдела проектирования турбогенераторов Михаил Ройтгарц. В числе предлагаемых опций — замена обмотки статора, замещение крайних пакетов сердечника статора запеченными пакетами с одновременным проведением замены обмотки статора, установка аккумуляторов давления для предотвращения распушевки зубцов крайних пакетов сердечника статора, замена активной стали сердечника статора с одновременным проведением замены его обмотки, замена уплотнений вала ротора турбогенератора с водородным охлаждением на радиальные. Проведение подобных операций позволяет повысить надежность агрегатов, расширить диапазон их работы в режиме недовозбуждения, снизить вибрацию активной стали статора. При этом, по словам Михаила Ройтгарца, для ряда опций предусмотрено их выполнение как в условиях завода, так и в условиях станции. Опыт «Силовых машин» в части проведения работ на станциях можно назвать уникальным. В числе наиболее интересных проектов можно назвать модернизацию Пермской ГРЭС. Работы по контракту предусматривали замену обмотки и ремонт сердечника статора турбогенератора мощностью 800 МВт и были первым для России опытом модернизации столь мощной машины в условиях станции. Также «Силовые машины» проводили реконструкцию вым покрытием на те, что имеют антифрикционный слой на основе фторопластовой композиции с металлизированной пружинящей прокладкой. Подпятники с такими сегментами обладают повышенной надежностью и долговечностью, не требуют принудительной подачи смазки на плоскость трения, не имеют ограничений по режиму работы, допускают повышение удельного давления до 10 МПа, позволяют снизить потери на трение, не требуют шабровки поверхности в процессе монтажа и эксплуатации. В настоящее время фторопластовое покрытие применяется и для сегментов направляющих подшипников гидроагрегатов. Такое оборудование «Силовые машины» поставили для генераторов многих ГЭС как в России, так и за рубежом. Благодаря применению на своих производственных площадках нового оборудования и технологий, в том числе изготовления стержней и катушек статорных обмоток, противокоронных покрытий, новых способов уплотнения обмоток в пазах, «Силовые машины» сегодня имеют возможность использовать термореактивную изоляцию класса F. При замене обмоток статора класса В на обмотку класса F с сохранением прежних габаритов увеличить мощность генератора можно почти на 20%. А при одновременной замене сердечников и обмоток статоров благодаря применению современных электротехнических сталей с более низкими удельными потерями достигаются еще более значительные результаты. Но, безусловно, наибольший эффект от применения новых технологий может быть получен при полной замене статора. Высокую надежность выполняемых «Силовыми машинами» работ подтверждает многолетнее участие компании в программах реконструкции мощностей, выполняемых крупнейшими российскими энергетическими корпорациями «РусГидро» и «Росатом». В числе наиболее масштабных проектов гидропрограммы — реконструкция Чебоксарской ГЭС, куда «Силовые машины» до 2017 года поставят восемь новых статоров, и работы на Волжской ГЭС, для которой будут изготовлены 22 синхронных вертикальных гидрогенератора в зонтичном исполнении, а также 22 комплекта систем возбуждения для них. Среди последних по времени подписания можно назвать и контракт на комплексную замену десяти гидроагрегатов Воткинской ГЭС. Продолжается и участие «Силовых машин» в программе модернизации и восстановления ресурса генераторного оборудования, установленного на рос- сийских атомных электростанциях. В соответствии с ней компания обеспечивает модернизацию действующих генераторов мощностью от 220 до 1000 МВт одновременно с внедрением комплекса современных диагностических систем мониторинга работы оборудования. При этом срок службы генераторов, эксплуатирующихся на модернизированных АЭС, продлевается на 25 лет, межремонтный период увеличится до двух лет, а промежуток между капитальными ремонтами — до шести. Кроме того, АЭС, оснащенные турбогенераторами мощностью 1000 МВт, переходят на 18-месячный межремонтный период. В рамках этой программы «Силовые машины» изготовили и поставили различное оборудование для Курской, Смоленской, Кольской, Калининской, Ленинградской, Балаковской и Нововоронежской АЭС.
Выполняя проекты по реконструкции и модернизации электростанций, «Силовые машины» решают стратегические задачи энергообеспечения России и других стран, обеспечивая при этом доходность инвестиций своих клиентов: восстанавливают работоспособность оборудования, определяют его остаточный ресурс, повышают технико-экономические показатели работы и надежности.