25.05.2015 Журнал Мегаватт, № 2(9) 2015 Апрель – июнь
Турбинное оборудование ряда российских электро станций (ТЭС и АЭС) находится в эксплуатации более 30 лет. Агрегаты некоторых из них достигли и более солидного возраста. Износ оборудования и связанные с этим затраты на ремонт с одной стороны и реальные возможности повышения КПД и мощности с другой обуславливают необходимость проведения работ по модернизации и реконструкции оборудования.
Заводами компании «Силовые машины» выпущена самая крупная серия паровых турбин мощностью 200 и 300 МВт, а также их модификации. Всего порядка 480 штук. Компания готова предложить своим существующим и потенциальным клиентам модернизацию и реконструкцию как собственно го оборудования, так и изготовленного и поставленного другими производителями. Выше мощность, больше КПД Проекты «двухсоток» и «трехсоток» разрабатывались конструкторами Ленинградского Металлического завода в середине 1950-х годов. Большая часть действующих агрегатов исчерпала свой ресурс, а также устарела по технико- экономическим показателям работы.
Проекты модернизации паровых турбин, реализованные компанией «Силовые машины» за последние 10 лет: Модернизация отдельных цилиндров турбин 200 МВт: ТЭС «Битола» (Маке дония), Верхнетагильская ГРЭС (Рос сия), ТЭС «Тахколуото» (Финляндия), Эстонская и Балтийская ТЭС (Эстония), Белоярская АЭС (Россия), ТЭС «Марица Восток 3» (Болгария), Марыйская ГРЭС (Туркменистан), Кураховская ТЭС и Луганская ТЭС (Украина). Модернизация отдельных цилиндров турбин 300 МВт: Азербайджанская ГРЭС (Азербайджан), Кармановская ГРЭС (Россия), Лукомльская ГРЭС (Белоруссия), Конаковская ГРЭС (Рос сия), ТЭС «Рамин» (Иран).
«Силовые машины» готовы осуществить модернизацию оборудования, решая при этом две задачи одновременно: полное восстановление ресурса (220 тыс. часов наработки и 600 пусков) и повышение технико-экономических показателей. Так, при модернизации отдельных проточных частей цилиндров турбин 200 МВт повышается их коэффициент полезного действия (КПД): у цилиндров высокого давления (ЦВД) — на 6–9%, у цилиндров среднего давления (ЦСД) — на 1,5–2,5%, у цилиндров низкого давления (ЦНД) — на 8–12% в зависимости от состояния проточных частей до модернизации. Для турбин 300 МВт аналогичные показатели повышения КПД составляют: для ЦВД — 5–7%, для ЦСД — 1,5–2,5%, для ЦНД — 6–10%. Все подобные проекты, исполненные «Силовыми машинами», подтверждены тепловыми гарантийными испытаниями, проведенными независимыми организациями, а именно: по Верхнетагильской ГРЭС — ОАО «Сибтехэнерго», по Луганской ТЭС — «Донтехэнерго», по Конаковской ГРЭС — Всероссийским тепло- техническим институтом (ОАО «ВТИ»), по Лукомльской ГРЭС — «Белэнергоремналадкой» (БЭРН).
По результатам гарантийных испытаний после модернизации максимальная выработка для турбин 200 МВт составила 234,7 МВт при рас- ходе острого пара 700 т/ч, а для турбин 300 МВт максимальная электрическая мощность стала равной 330 МВт при рас- ходе острого пара 990 т/ч (и может быть увеличена до 350 МВт при увеличении расхода пара до 1050 т/ч). Бонусы «Битолы» Гарантийные испытания — один из важнейших пунктов приемо-сдаточной программы и монтажа оборудования. Их задача — подтвердить заявленные параметры. В каждом случае при проведении испытаний имеются свои нюансы, зависящие от условий гарантийного договора, особенностей страны, в которой установлено оборудование (если это происходит за рубежом), специфики и технических характеристик конкретной станции. Так, при испытаниях на станции «Битола» (Македония) условия контракта предусматривают не только санкции за возможное невыполнение обязательств, но и бонус за перевыполнение гарантий. Бонусная составляющая македонского контракта стала планкой, взять которую было для российских инженеров делом принципа. И эта высота специалистам компании покорилась. Как показали тепловые гарантийные испытания по блоку № 3, вырабатываемая электрическая мощность превысила показатели, заявленные «Силовыми машинами» по контракту.
Модернизация под ключ Зачастую генерирующие компании проводят работы по обследованию металла энергооборудования на предмет продления индивидуального ресурса сверх паркового. Такая практика привела к существенному росту отказов и возникновению аварий ресурсного характера. «Силовые машины» готовы предложить свои надежные инновационные разработки, которые помогут восстановить ресурс и повысить технико-экономические показатели работы генерирующего оборудования с индивидуальными преференциями для заказчиков. В феврале 2012 года «Силовые машины» выкупили 100% акций компании ОАО «ЭМАльянс», так структура энергомашиностроительной компании приросла Таганрогским котлостроительным заводом «Красный котельщик». Новая производственная единица открыла возможности для развития компании не только в строительстве, но и в модернизации действующих энергообъектов. Теперь лидер энергомашиностроительного рынка может предложить своим заказчикам программу комплексной модернизации энергоблоков — котлов, турбин, генераторов и трансформаторов — под ключ с соответствующими экономическими выгодами. Кроме того, в настоящий момент в завершающей стадии находится рабочее проектирование по модернизации отдельных цилиндров высокого, среднего и низкого давления турбины К-300–240 производства Харьковского турбинного завода (ХТЗ). Одновременно с ним началось рабочее проектирование по турбинам К-150–130 того же ХТЗ. Специалисты «Силовых машин» отмечают, что при проектировании модернизаций учитывают необходимость максимальной адаптации обновленных цилиндров к уже существующему фундаменту. Также по максимуму стараются предусмотреть использование всех возможностей существующего вспомогательного оборудования и системы регенерации машинного зала. Уже сегодня дирекция по сервису предприятия начала работу с потенциальными заказчиками из России и Казахстана. Новая раз- работка нуждается в продвижении, поэтому «Силовые машины» активно предлагают свои услуги в проведении поцилиндровой модернизации турбин.
Особый подход «Силовые машины» уделяют особое внимание сохранению существующего фундамента и вспомогательного оборудования. Поэтому при модернизации цилиндров все сопрягаемое оборудование остается функциональным без его замены: и фундамент, и валоповоротное устройство, и подшипники, и масляная система. Так, например, при модернизации проточных частей цилиндров турбины К-300–240 ХТЗ используются самые современные технические решения, позволяющие повысить КПД цилиндров: ЦВД с 80,5% до 84,7%, ЦСНД с 86,0% до 88,0%, ЦНД с 81,5% до 83,5%. Таким образом, возможно суммарное увеличение выработки мощности за счет повышения КПД проточных частей до 333,2 МВт (на 20,6 МВт) при расходе пара 980 т/ч, а удельный расход теплоты уменьшится на 67 ккал/кВт•ч. Для турбин К-150–130 ХТЗ КПД ци- линдров повышается: ЧВД с 80,27% до 80,61%, ЧСД с 86,17% до 88,38%, ЦНД с 80,67% до 82,65%. Соответственно, возможно суммарное увеличение выработки электрической мощности за счет повышения КПД проточных частей до 173 МВт (на 12,85 МВт) при расходе пара 516 т/ч, а удельный расход теплоты уменьшится на 32 ккал/кВт•ч. За последние 10 лет специалистами компании «Силовые машины» реализовано свыше 20 проектов по реконструкции исчерпавших свой ресурс турбин и генераторов.