Энергоэффективность: как ТЭЦ ТГК-16 повышают уровень конкурентоспособности

Средний показатель удельного расхода топлива КТЭЦ-3 на 28,8% меньше, чем по России

Для повышения энергоэффективности энергетического комплекса в январе прошлого года правительство РФ одобрило программу модернизации теплоэлектростанций, затронувшей почти 40 ГВт мощности. Один из показателей энергоэффективности — удельный расход условного топлива электростанций. Он определяет, сколько топлива теплоэлектроцентраль потребляет для отпуска одного киловатт-часа электроэнергии. Именно по нему можно сказать, конкурентоспособна ли станция на оптовом рынке электроэнергии (ОРЭ). Поэтому энергокомпании заинтересованы в снижении этого показателя.

Положительную динамику в области энергоэффективности демонстрирует генерация Татарстана. По данным Минпромторга РТ, удельный расход условного топлива в республике в 2019 году снизился на 9% к уровню 2018 года. Наиболее эффективно сработали несколько ТЭЦ.

Один из лучших показателей удельного расхода условного топлива у Казанской ТЭЦ-3 компании «ТГК-16». Здесь к вопросам модернизации и эффективности мощностей подходят со всей ответственностью.

В 2013 году в ТГК-16 стартовала комплексная программа модернизации ТЭЦ-3 — самой крупной станции Казани. Специалисты компании провели анализ динамики удельного расхода условного топлива на отпуск электроэнергии по станции и в целом по энергетике РФ. По расчетам ТГК-16, при текущей динамике снижения удельных расходов топлива в энергетике России, КТЭЦ-3 могла стать неконкурентоспособной уже к 2016 году. И это несмотря на то, что у станции по сравнению с другими казанскими ТЭЦ оставался достаточно приличный объем отпуска тепла потребителям в комбинированном цикле.

Модернизация должна была обеспечить конкурентоспособность электростанции на оптовом рынке электроэнергии и одновременно не допустить неприемлемого для потребителей увеличения тарифов на тепло.

Результаты модернизации КТЭЦ-3 показали правильность и своевременность принятых решений — средний расход по станции в 2019 году составил 218,1 г/кВт·ч. В то время как средний показатель удельного расхода топлива по стране находится на уровне 306,2 г/кВт·ч.

По сравнению со средним показателем удельного расхода топлива в энергетике РФ разница составляет 28,8% в пользу КТЭЦ-3. За 9 месяцев 2020 года средний условный расход топлива по КТЭЦ-3 также показывает положительную динамику к снижению. Такие показатели эффективности использования топлива обеспечат конкурентоспособность электростанции на рынке электроэнергии как минимум на ближайшие 20 лет.

Снизить энергодефицит

Модернизация тепловой схемы Казанской ТЭЦ-3 началась с замены устаревшей паровой турбины на приключенную с внедрением двух турбин малой мощности для привода питательных насосов в целях снижения потребления электроэнергии на собственные нужды станции. В результате снизился расход электроэнергии на собственные нужды, станция получила дополнительную выработку электроэнергии, загрузка турбины была оптимизирована. На станции создалось стабильное и плавное регулирование давления питательной воды, повысилась надежность производственного процесса, а казанцы были обеспечены дополнительным резервом мощности горячей воды.

Ввод в эксплуатацию в 2017 году энергоблока ГТУ на Казанской ТЭЦ-3 стал знаковым энергосберегающим решением и завершающим этапом модернизации станции. Запуск энергоблока мощностью 405,6 МВт повысил надежное энергоснабжение как промышленных предприятий, так и населения Казани. Особенно это относилось к потребителям первой категории надежности электроснабжения — промышленным предприятиям, таким как ПАО «Казаньоргсинтез».

Кроме того, эксплуатация ГТУ сняла имеющийся в Казани энергодефицит. Установка увеличила выработку электрической энергии как минимум в два раза на базе текущего теплопотребления. Она не только сохраняет, но и увеличивает выработку тепла, сохраняя при этом приемлемые тарифы на теплоэнергию для промышленных потребителей и населения. Также установка снизила удельные расходы топлива на выработку электрической энергии станцией. В качестве бонуса компания получила позитивный экологический эффект: турбина снизила валовые и удельные выбросы в атмосферу.

Турбина GE 9HA.01 обладает большой эксплуатационной гибкостью, которая достигается передовыми цифровыми системами управления. Установку можно быстро запустить и перейти на частичную нагрузку, сохранив высокие показатели эффективности.

— Значительную роль при выборе такого типа газовой турбины сыграл ее высокий КПД, достигнутый особой конструкцией. Кроме того, 9HA.01 отличается низким уровнем выбросов вредных окислов азота. Специалисты ТГК-16 вложили много сил в строительство ГТУ. Отрадно, что установка находится под постоянным сопровождением инженерного центра General Electric, работающего в круглосуточном режиме. И даже во время закрытия границ весной этого года зарубежные партнеры смогли в рамках сервисного договора принять участие в инспекции газовой турбины, — отметил генеральный директор АО «ТГК-16» Эдуард Галеев.

Комплексный подход

Технологические и экологические проблемы на станциях ТГК-16 решают комплексно. Энергетики совместно с нефтехимиками реализовали комплексную программу по повышению надежности электроснабжения Нижнекамского промышленного узла, обеспечившую безаварийную работу опасных производств, что позволяет предотвращать аварийные и залповые выбросы загрязняющих веществ. На Нижнекамской ТЭЦ (ПТК-1) реконструировали схему подачи топливного газа на котлы станции от комплекса глубокой переработки тяжелых остатков (КГПТО) АО «ТАИФ-НК».

Сжигание топливного газа КГПТО на энергетических котлах Нижнекамской ТЭЦ (ПТК-1) позволило полезно использовать газ нефтеперерабатывающей компании в технологическом цикле станции. Таким образом уменьшился сброс горючих газов на факельные установки КГПТО, что сократило негативное влияние промышленности на окружающую среду в Нижнекамском районе, а рентабельность нефтепереработки повысилась.

Защита водных ресурсов от загрязнения

Работа ТЭЦ также связана с использованием водных ресурсов. В различных теплообменных устройствах для конденсации отработавшего пара и в других процессах применяют огромное количество воды. Чтобы сократить негативное воздействие на водную среду, на Казанской ТЭЦ-3 запустили в работу очистные сооружения ливнево-талового и промышленного стоков. Новая система очистки позволяет эффективно очищать сточные воды предприятия от взвешенных веществ и нефтепродуктов.

— Во время интенсивного технологического развития недопустимо ухудшение качества воды. Поэтому снижение техногенного воздействия на окружающую среду, сохранение водных ресурсов выходят на первый план для социально ответственных компаний, а для ТГК-16 это является одним из приоритетных направлений, — сказал генеральный директор АО «ТГК-16» Эдуард Галеев.

На электростанции используется химически подготовленная вода. Она применяется для восполнения объемов питательной воды, используемой для производства пара в энергетических котлах. Вода для подпитки тепловой сети в системе теплоснабжения также проходит химическую обработку. В 2018 году в одном из химических цехов Нижнекамской ТЭЦ-1 установили высокоскоростные осветлители, а также элементы цепочки обессоливания.

Процессы дозирования химических реагентов осветлителей и механических фильтров автоматизировали. С внедрением этого проекта станция получила возможность выработки дополнительно 400 т/ч химобессоленной воды высокого качества на всех этапах.

Таким образом, увеличилась надежность работы всей водоподготовительной установки. ТГК-16 первая в энергетике Татарстана в технологической схеме использовала компактные высокоскоростные осветители конструкции ВТИ производства АО «НПК Медиана Фильтр».

Комбинированный метод очистки позволил готовить воду при минимуме производственных площадей, что особенно актуально в условиях действующего производства. Комбинированные технологии с применением мембранных методов очистки воды в водоподготовительных установках увеличили производство химически обессоленной воды на 200 т/ч. В результате станция получила экологический и экономический эффект: снизились объемы сбросов с большой концентрацией загрязняющих веществ и затраты на выработку обессоленной воды.

Новые проекты модернизации

Чтобы продолжить обновление мощностей, ТГК-16 участвует в масштабной программе модернизации ТЭЦ — конкурсном отборе проектов модернизации тепловой генерации (КОМмод). В 2019 году ТГК-16 получила право на модернизацию 265 МВт мощности генерирующего оборудования Нижнекамской ТЭЦ-1, то есть в объеме 3,1 процента от рыночной квоты на модернизированную мощность в рамках КОМмод на 2025 год.

Также в дополнение к обновлению паросиловых установок Нижнекамской ТЭЦ-1 ТГК-16 проведет модернизацию паровой турбины Казанской ТЭЦ-3 (50 МВт).

Энергетики не собираются останавливаться на достигнутом. В начале декабря стало известно, что проект ТГК-16 прошел предварительный отбор в рамках КОМмод на 2026 год. Заявка компании стала единственной из Татарстана в числе отобранных проектов.

Согласно предварительным результатам, энергетики получили право модернизации 100 МВт с заменой турбины и ее вспомогательного оборудования на Нижнекамской ТЭЦ-1. Это наибольшая квота среди согласованных заявок по первой ценовой зоне.

В течение месяца «Системный оператор ЕЭС» будет проверять достоверность указанных участниками технических параметров проектов, после чего правительство РФ утвердит окончательный перечень проектов КОМмод-2026.

Партнерский материал