Уникальные решения важных проблем энергетики

Многие инновационные проекты, которые уже внедрены или еще разрабатываются на Заинской ГРЭС, претендуют на уникальность как для Татарстана, так и России в целом. Подробнее о них «Новой неделе» рассказал главный инженер филиала ОАО «Генерирующая компания» Заинская ГРЭС Сергей Токмачев.

Взгляд изнутри
с помощью робота

– Совместно с Уральским Всероссийским Теплотехническим Институтом мы разработали, можно сказать, робота – диагностический комплекс «ГИБ-К», – отметил Сергей Токмачев. – Он запускается в трубу определенного диаметра,
и с помощью фотосъемки проводит визуальную диагностику состояния металла изнутри. Использование такой роботизированной техники позволит более адекватно прогнозировать состояние паропроводов и снизить затраты на их ремонт.

Традиционные методы наружного контроля трудоемки и сопряжены с немалыми расходами. Нужно отключить трубопровод, охладить его, снять тепловую изоляцию, построить леса, дефектоскописты различными методами оценивают состояние металла, а затем трубопровод восстанавливается заново. Использование робота позволит сократить цепочку действий. Робот, в конце концов, может добраться до тупиковых участ-
ков трубы, где откладываются продукты коррозии, различные отложения – увидеть весь тот возможный «мусор», который недоступен. Тупиковых участ-ков очень много, резать и вычищать их всякий раз – очень дорогостоящая операция, тем более отложений там может и не быть. То есть, даже с точки зрения поддержания чистоты внутри технологического оборудования, этот робот полезен.

Пока мы сделали только первый, но очень большой шаг в сторону создания автоматизированного комплекса. Проект находится на стадии доработки, мы планируем оснастить его дополнительными надстройками по неразрушающему контролю и другими дополнительными функциями, которые позволят более детально оценивать надежность оборудования станции.

Работа очень интересная, но сложная. Нужны специалисты, достаточно компетент-ные в электронике и металле одновременно. Затем нужно будет оформить патент и аккредитовать его в различных ведомствах, для того чтобы узаконить те виды контроля, которые будут внедрены
и осуществляться комплексом. На это потребуется определенное время.

Лопатки
с приставкой «нано»

«На ЗайГРЭС в этом году начнут применяться технологии, которые можно охарактеризовать словом «нано»

– В филиале ОАО «Генерирующая компания» Заинская ГРЭС в этом году начнут применяться технологии, которые можно охарактеризовать словом «нано», – продолжает Сергей Токмачев. – Они будут внедряться для упрочнения лопаточного аппарата турбин. Принцип работы паровой турбины всем известен со школы: в направляющей диафрагменной решетке пар разгоняется, на лопатках, установленных на валу, кинетическую энергию он преобразует во вращение. Безусловно, этот аппарат подвержен, прежде всего, эрозийному износу, особенно если пар влажный. С некоторых пор мы занялись обработкой лопастей, работающих в наиболее сложных условиях. Четыре года Московский Всероссийский  Теплотехнический Институт проводит на Заинской ГРЭС электроискровое легирование, то есть по-крытие лопаток особым материалом. Помимо того, что он сам по себе прочнее металла, из которого сделана лопасть, он создает на ее поверхности шероховатость. Благодаря ей капли влаги покрывают лопатку, и налетающий пар гасит о воду свою энергию, направляя ее в нужное русло, и не расходует ее на разрушение.

На Заинской ГРЭС этот метод применяется на большинстве турбин, и результат соответствует нашим ожиданиям. Прогнозная экономия, по грубым прикидкам, такова. Срок службы лопаток в условиях влажного пара составляет
15 лет. Данное покрытие продлевает их жизнь еще на пять лет, но, по большому счету, эту процедуру можно повторять еще и еще раз. Если транслировать это на стоимость лопаток, то экономия очень существенная, порядка 25%.

Но это уже вчерашний день, мы пошли еще дальше. Совмест-но с компанией ЗАО «Плакарт» мы разрабатываем технологию, которая предполагает восстановление изношенной лопатки путем нанесения на нее особо прочного покрытия на наноуровне. Данный проект филиал ОАО «Генерирующая компания» Заинская ГРЭС планирует реализовать к концу этого года на одном из энергоблоков. Эта технология применялась ранее в других областях, в частности в машиностроении, но никогда не использовалась в энергетике, поэтому требует определенной доработки и соответствующего финансирования.

Расширилось
поле для манёвров

– Еще одно направление, которое у нас успешно применяется, в полном смысле инновацией назвать нельзя, но, тем не менее, очень важное. В последние годы мы существенно расширили диапазон вырабатываемой единицей блочного оборудования мощности. По документам, оборудование Заинской ГРЭС может работать в пределах 120-200 МВт, теперь же более чем пол-
станции сертифицировано в диапазоне нагрузок 100-200 МВт. Это важный шаг с точки зрения надежности энергосистемы.

Возможность энергоблока работать в режиме глубоких разгрузок обеспечивает снижение расхода топлива и увеличивает его регулировочный диапазон на 25%. У ГРЭС маневренность объективно меньше, чем у ГЭС, но управлять дисбалансом между потреблением и выработкой электроэнергии необходимо. Кроме того, мы предоставляем услуги по «тонкому» регулированию частоты в энергосистеме.

Эффект от расширения диапазона нагрузки очевиден уже сейчас, коммерческая выгода – на поверхности. Если цены на оптовом рынке электроэнергии нас не устраивают, то мы имеем возможность снизить нагрузку, чтобы не нести
на себе эти «лишние» 20 МВт.

По трубам
шарят шарики

– Еще один проект, который реализован на Заинской ГРЭС, очень простой, но позволяющий решать серьезные проблемы, – внедрение шариковой очистки на газоохладителях генератора турбины.

Работа генератора сопровождается большим нагревом, и для охлаждения машины используется водород, который в свою очередь охлаждается водой. Для этих целей на Заинской ГРЭС используются открытые источники, и в летний период особенно остро встает вопрос о чистоте теплообменных аппаратов, по которым циркулирует вода, поскольку в условиях повышенных температур образование органики и карбонатов в ней происходит быстрее: чем теплее вода, тем быстрее она «цветет». В советские и постсоветские времена на Заинской ГРЭС приходилось вводить существенные ограничения по выработке мощности в связи с тем, что мы не могли должным образом охладить водород. Иногда «в минус» выводилось до 40 МВт на одном энергоблоке.

Несколько лет назад мы вплотную занялись решением этой проблемы, тем более для этого есть масса законодательных стимулов, и на протяжении двух лет Заинская ГРЭС работает без ограничений из-за температуры металла генератора. Достичь этого и поддерживать теплообменные аппараты в должном состоянии нам позволило, в том числе, и введение системы шарикоочистки на газоохладителях. Это некая надстройка над системой охлаждения, которая периодически запускает в нее шарики. Они пористые и подбираются таким образом, чтобы подходили по диаметру трубы и выглаживали ее поверхность, не застревая в ней. На выходе из трубы шарики вылавливаются специальным устройством и снова возвращаются в систему охлаждения. Данный метод до этого широко применялся в России, но на конденсаторах паровых турбин, на наших, кстати, тоже. А в конце прошлого года система шариковой очистки на газоохладителях была установлена только в филиале ОАО «Генерирующая компания» Заинская ГРЭС.

Этот проект мы внедряли совместно с ООО «ТЭР-Новомичуринск». В 2010 году система шариковой очистки была установлена на одном из блоков. Итоги его работы в прошлом году показали, что летом по температуре газа у него был хороший «запас» по потенциалу несения мощности. В марте данный энергоблок выводится в плановый ремонт, и тогда мы визуально оценим преимущества применения этой системы. Но уже сейчас можно говорить о том, что шарикоочистка газоохладителей хорошо себя зарекомендовала и будет внедряться
и на других блоках.

На правах рекламы