25.05.2015 Журнал Мегаватт, № 2(9) 2015 Апрель – июнь
В 2014 году котлы-утилизаторы, спроектированные и изготовленные ТКЗ «Красный котельщик», были введены в эксплуатацию на трех крупных парогазовых энергоблоках высокой мощности. Это блоки парогазовых установок мощностью 420 МВт Няганской ГРЭС, Череповецкой ГРЭС и ТЭЦ-16 ОАО «Мосэнерго».
Котлы-утилизаторы (КУ) производства ТКЗ «Красный котельщик» для мощных энергоблоков в последние годы были установлены на энергоблоках ст. № 1, 2 Няганской ГРЭС, по одному котлу — на Серовской ГРЭС и Ново-Салаватской ТЭЦ, а также на ТЭЦ-16 и ТЭЦ-20 ОАО «Мосэнерго» и на дубль-блоке ПГУ-800 Пермской ГРЭС. Такие высокоэффективные энергоблоки парогазовых установок (ПГУ) с современными газовыми турбина- ми класса мощности 270 МВт стали основой программы реконструкции энергетики России, реализуемой в последние годы в соответствии с договорами предоставления мощностей. Все котлы-утилизаторы проектировались инжиниринговыми подразделениями «Красного котельщика» в Барнауле и Та- ганроге по лицензии американской компании Nooter/Eriksen, полученной в 2008 году. Данная лицензия дала не просто право на поставку современных котлов-утилизаторов, но и возможность использования технологий, программного обеспечения, постоянно обновляемых стандартов и библиотек технических решений по проектированию и изготовлению этих агрегатов. По условиям соглашения «Красный котельщик» так- же уполномочен предлагать конструкторские усовершенствования, разработанные на базе собственного опыта. Самый высокий КПД Котлы-утилизаторы — это оборудование, давно ставшее крайне востребованным во всем мире, так как позволяет максимально повысить КПД энергоблоков ПГУ. Для производства пара в КУ используют тепло выхлопных газов газотурбинной установки (ГТУ). Температура
В 2014 году котлы-утилизаторы, спроектированные и изготовленные ТКЗ «Красный котельщик», были введены в эксплуатацию на трех крупных парогазовых энергоблоках высокой мощности. Это блоки парогазовых установок мощностью 420 МВт Няганской ГРЭС, Череповецкой ГРЭС и ТЭЦ-16 ОАО «Мосэнерго». Энергетическая выхлопных газов современных ГТУ за- частую достигает уровня 600 °C и выше. Газы направляются в КУ, где нагревают пар до параметров, необходимых для работы паровой турбины. Так достигается самый высокий КПД в тепловой энергетике в современных парогазовых установках — до 60%. В последнее время требования к основному оборудованию ПГУ, в том числе к котлам-утилизаторам, постоянно растут. Основные тренды — увеличение маневренности оборудования, повышение надежности и экономичности за счет улучшения параметров. Мировыми лидерами по внедрению инновационных технологий в оборудование ПГУ являются несколько компаний: Siemens, General Electric, Mitsubishi и Alstom — в части газотурбинного оборудования большой мощности, Nooter/Eriksen — в части котлов-утилизаторов.
«Красный котельщик» постоянно изучает накопленный коллегами из других стран опыт и применяет полученные данные для усовершенствования собственных разработок. Быстрый монтаж Использование котлов-утилизаторов, изготовленных и спроектированных по лицензии Nooter/Eriksen, обеспечивает ряд достоинств как на стадии монтажа, так и во время их эксплуатации. Одно из главных — высокая монтажная готовность оборудования. Большинство поставочных единиц прибывает на площадку уже в виде монтажных блоков и не требует укрупнения на месте, благодаря чему существенно сокращаются сроки и затраты на выполнение монтажа. «Сборка и укрупнение оборудования в монтажные блоки в условиях монтаж- ной площадки (что зачастую происходит в сложных климатических условиях) — это дорогостоящие работы, которые, кроме прочего, требуют больших временных затрат. Выбирая оборудование, доставляемое с завода-изготовителя в виде готовых монтажных блоков, заказчики экономят время и средства за счет сокращения объема работ »,— поясняет Дмитрий Горр, директор департамента технического и проектного сопровождения ТКЗ «Красный котельщик». Причем такое конструктивное исполнение основных крупногабаритных узлов характерно не только для самых больших КУ, поставляемых по лицензии Nooter/Eriksen, но и для всех кот- лов-утилизаторов, изготовленных по технологии этой компании. Например, боковые и подовые панели газоходов котлов-утилизаторов отправляются с завода-изготовителя в собранном виде, так же как и блоки модулей поверхностей нагрева. Кроме того, агрегаты, изготовленные по лицензии американской компании, обладают рядом конструктивно-технологических, схемных особенностей, что делает возможным ряд эксплуатационных преимуществ для заказчика. Отличным примером здесь может быть использование высокоэффективных схем подогрева конденсата. Традиционно для этих целей используются насосы рециркуляции, что увеличивает затраты электроэнергии, а также требует периодического обслуживания. Запатентованное решение, применяемое «Красным котельщиком», предполагает установку «в рассечку» между ступенями газового подогревателя водоводяного теплообменника, который обеспечивает подачу конденсата необходимой температуры. Эксплуатация таких установок дешевле, а стоимость самого оборудования ниже. Подобные решения уже успешно применяются на Няганской, Череповецкой и Уренгойской ГРЭС.
Такие разные барабаны
Снижение затрат на проектирование, производство и эксплуатацию оборудования — главное требование современных заказчиков. Помимо этого, все более актуальным становится повышение маневренности энергоблоков, в частности, увеличение скоростей пуска из различных состояний, изменения нагрузки блока. Достичь желаемого можно разными способами, которые, по сути, сводятся либо к снижению толщин наиболее толстостенных элементов котлов, например, барабана высокого давления, либо к их исключению из конструкции. Именно второму варианту отдает предпочтение Siemens. Компания использует для увеличения скорости прямоточный контур высокого давления, в схеме которого не применяется барабан. Это так называемая схема Бэнсона. Nooter/Eriksen пошел другим путем. Он применяет барабаны специальной конструкции, как правило, меньшего объема, что позволяет сократить толщину их стенок. При этом достигается скорость пуска котла-утилизатора, сопоставимая с аналогичной характеристикой прямоточного КУ. Конструкция Nooter/Eriksen имеет ряд и других преимуществ. Она отличается простотой регулирования и не требует специальной обработки питательной воды, так как качества, применяемого для кот- лов-утилизаторов с естественной циркуляцией, достаточно.
В рамках лицензионного соглашения «Красный котельщик» готов применять такие решения для удовлетворения самых высоких требований клиентов к маневренности оборудования энергоблоков ПГУ. Расширяем географию поставок Сотрудничество с одним из ведущих мировых разработчиков и поставщиков котельного оборудования, а также собственные инновационные разработки позволили «Красному котельщику» занять лидерские позиции на российском рынке котлов-утилизаторов и заметное место — на международном. Сегодня во всем мире непосредственно компанией Nooter/Eriksen и по ее лицензии поставлено свыше 900 котлов-утилизаторов и почти 40 единиц из них — это КУ производства «Красного котельщика». В России доля такого оборудования, поставленного ТКЗ для энергоблоков большой мощности с газовыми турбинами мощностью 250–300 МВт и паровыми турбинами мощностью более 130–150 МВт, составляет 55%, это 12 энергоблоков по всей стране. «Благодаря ряду современных конструктивных преимуществ котлов-утилизаторов мы рассчитываем на дальнейшее увеличение доли нашего оборудования в энергоблоках большой мощности. В условиях прогнозируемого сокращения объемов вновь вводимого в РФ оборудования (по сравнению с предыдущими годами) ТКЗ намерен бороться за участие в каждом новом проекте. В свете сложившейся экономической ситуации мы планируем расширить географию поставок на зарубежные рынки, которые разрешены условиями лицензионного соглашения. Кроме стран СНГ в него входят некоторые страны Восточной Европы, балканского, ближневосточного и азиатского регионов»,— подчеркивает Павел Коваленко, директор по сбыту ТКЗ «Красный котельщик».