Казанская ТЭЦ-3: как развивалась одна из крупнейших теплоэлектроцентралей республики

В тандеме с нефтехимией

В мае 1964 года Государственный комитет по энергетике и электрификации СССР утвердил задание на проектирование новой ТЭЦ в Казани. Решение о строительстве было обосновано появлением в северном районе города новых предприятий, особенно флагмана нефтехимической промышленности завода «Органический синтез». Будущей станции отвели 101 га земли по соседству с новым промышленным гигантом.

Ровно через год проект Казанской ТЭЦ-3 был разработан Горьковским отделением Всесоюзного государственного проектного института «Теплоэлектропроект». И в 1966 году приступили к строительству. Директором строящейся станции был назначен Фатых Шагиев, главным инженером — Рашит Галиуллин.

Директором строящейся станции был назначен Фатых Шагиев

Главным инженером стал Рашит Галиуллин

В соответствии с проектом строительства Казанской ТЭЦ-3 в первую очередь предусматривалось строительство, монтаж и ввод в работу четырех пиковых водогрейных котлов типа ПТВМ-100 суммарной тепловой мощностью 400 Гкал/час.

Фатых Шагиев: «В эти годы республика, особенно столица, испытывала колоссальный дефицит энергии. Достаточно сказать, что в часы пиковых нагрузок нередко приходилось отключать освещение города и даже трамвайные линии. Мощности ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 не обеспечивали потребности города в электричестве. В первую очередь я начал с ознакомления с технической документацией, а именно с утвержденным проектным заданием. То, что я узнал, меня просто поразило — основным топливом для ТЭЦ-3был заложен низкокалорийный кузнецкий уголь Томь-Усинского месторождения с высокой влажностью и зольностью. Для столицы республики нефти и газа это просто глупо! Но Госплан Союза был иного мнения. Передо мной была стена. Но ведь ТЭЦ на этих углях надежно работать не будет. Я послал бригаду проектировщиков-котельщиков в Томь-Усинскую ГРЭС, для изучения котлов, работающих на этих углях. Об увиденном они представили отчет руководству. На эту ГРЭС поступает уголь с разработок, находящихся на расстоянии 6—40 км. И даже в этих условиях нередки случаи сквозного промерзания угля в вагонах, исключающие его механизированную разгрузку. Эта ГРЭС работает в трудных условиях с частыми и продолжительными остановками котлов на расшлаковку. А наша ТЭЦ, учитывая расстояние в 3,5 тыс. км, на этих углях зимой работать практически не сможет. И я сел писать письмо в Москву. Взял за основу отчет бригады проектировщиков, обосновал катастрофический дефицит мощностей по электро- и теплоэнергии в Казани, постарался обосновать экономическую сторону вопроса и напомнил, что Казань — столица республики нефти и газа.

Исходя из всего этого, высказал предложения:

1. Оставить за Казанской ТЭЦ-3 основным видом топлива мазут.

2. Для обеспечения всех электростанций Татарской республики топочным мазутом предусмотреть в республике строительство нефтеперерабатывающего завода.

Письмо было адресовано не кому-нибудь, а самому председателю Совета Министров СССР Косыгину А.Н. Сознавал, что нарушаю субординацию, понимал последствия, но значение своего дела представлял превыше всего. И дело сдвинулось с мертвой точки. Не сразу, с трудом, преодолевая множественные препятствия, я добился перевода Казанской ТЭЦ-3 с угля на мазут!»

Первые три пиковых водогрейных котла были смонтированы и включены в работу в декабре 1967 года, а уже в январе 1968 года станция вошла в строй действующих теплоэлектроцентралей СССР.

20 декабря 1968 года был принят в эксплуатацию водогрейный котел №4, одновременно шло строительство главного корпуса и шла подготовка к монтажу энергетического оборудования. Потребители тепла северного района Казани начали получать тепло от новой ТЭЦ-3. Пуску пиковых котлов предшествовала большая работа по монтажу, испытанию и промывке трубопроводов горячей воды.

Первый промышленный ток

Результатом огромной работы по монтажу, наладке и испытанию различного оборудования: трубопроводов, химводоочистки, основного мазутохозяйства, мазутопроводов, питательных насосов, деаэраторов и т. п. явился пуск в январе 1971 года первого энергетического котла и турбины ПТ-60-130/13 мощностью 60 МВт с производственным отбором в 140 т/ч давлением 14 ата и теплофикационным отбором в 160 т/ч давлением 1,2 ата.

Первый пусковой комплекс был принят государственной комиссией в конце 1970 года. 8 января 1971 года произошло знаковое событие — Казанская ТЭЦ-3 дала первый промышленный ток. Поэтапный ввод оборудования первой очереди строительства завершился в 1973 году. И к этому времени электрическая мощность станции достигла 260 МВт. Электроэнергию Казанская ТЭЦ-3 выдавала по трем двухцепным линиям 110 кВ, по которым станция соединилась с подстанцией «Зеленодольская», Казанской ТЭЦ-2 и заводом «Оргсинтез».

В августе 1977 года после монтажа газопроводов и газораспределительного пункта (ГРП) на Казанской ТЭЦ-3 стали использовать газ и сбросный газ завода «Органический синтез».

Строительство 2-й очереди станции начали в 1980 году. Спустя 3 года установленная мощность КТЭЦ-3 увеличилась практически вдвое, составив 440 МВт.

Начиная с 1983 года в энергосистеме велись большие работы по переводу электростанций на сжигание газа. По проекту, выполненному ОКП «ВНИПИэнергопром», на ТЭЦ №3 был построен новый газораспределительный пункт, два газопровода диаметром по 700 мм. В 1985 году электростанция была переведена на сжигание газа, который стал основным топливом, мазут — резервным. Это в значительной степени повысило уровень и культуру эксплуатации, надежность и экономичность работы котлоагрегатов.

Выход из тупика

До 2010 года КТЭЦ-3 входила в состав ОАО «Генерирующая компания» (в настоящее время — АО «Татэнерго»), а далее была выкуплена вновь созданной энергетической компанией группы «ТАИФ» ОАО «ТГК-16».

Цель покупки энергоактивов была предельна ясна и фактически лежала на поверхности. Ежегодно на заводах ГК «ТАИФ» происходили аварийные остановы производств из-за сбоев тепло- и электроснабжения на предприятиях энергосистемы Татарстана. При этом предприятия группы «ТАИФ» потребляли в общей сложности 50% вырабатываемого тепла и обеспечивали до 80% доходной части от отпуска тепла с отработанным паром от электростанций ОАО «Генерирующая компания», входившего в структуру ОАО «Татэнерго». Тарифы на тепло были настолько высокими, что доля затрат на энергоресурсы в себестоимости конечной продукции предприятий нефтехимии ГК «ТАИФ» составляла более 25%. При такой структуре себестоимости невозможно было и думать о конкурентоспособности татарстанских предприятий нефтехимии на мировом рынке. Для сравнения, доля затрат на энергоресурсы в себестоимости продукции аналогичных предприятий за рубежом составляет в среднем не более 5—8%. «Дальше так продолжаться не может, — заявил тогда генеральный директор ОАО «ТАИФ» Альберт Шигабутдинов на годовом собрании акционеров в 2009 году. — Мы будем создавать собственную энергетику с нуля».

В ситуацию вмешалось руководство республики, которое помогло решить все спорные вопросы энергетикам и нефтехимикам во внесудебном порядке. Первый президент Татарстана Минтимер Шаймиев поддержал продажу энергоактивов крупнейшим республиканским компаниям — группе «ТАИФ» и группе «Татнефть» для создания в Татарстане конкурентного энергорынка и привлечения финансовых ресурсов для модернизации генерирующих мощностей Республики Татарстан. Решение о реформировании энергетики республики путем реализации трех электростанций ОАО «Генерирующая компания» крупным промышленным потребителям в первую очередь было обусловлено заботой руководства республики о населении. Так как строительство группой «ТАИФ» и группой «Татнефть» собственных энергоисточников привело бы к фактическому закрытию действующих электростанций в Нижнекамске и Казани и неуправляемому росту тарифов на теплоэнергию для населения этих городов. С другой стороны, попытка консервации создавшейся на тот момент ситуации с высокими тарифами на тепло для промышленных предприятий привела бы к останову предприятий нефтехимии и нефтепереработки, прекращению потребления ими тепловой энергии, что так же негативно отразилось бы на тарифах для населения и общей социально экономической ситуации в республике. В этой, казалось бы, тупиковой ситуации, был выбран вариант, учитывающий в первую очередь интересы населения Республики Татарстан, хоть и менее эффективный для новых собственников с точки зрения капиталоемкости и возврата вложенных средств.

Цена продажи электростанций была определена на основании рыночной оценки, проведенной авторитетными зарубежными экспертами, и утверждена правительством республики.

Комплексная модернизация

Став владельцем энергоактивов, ТАИФ приступил к разработке стратегической программы повышения надежности и эффективности энергетического комплекса за счет его модернизации.

На Казанской ТЭЦ-3 весь процесс включил в себя несколько этапов. Вначале были реализованы мероприятия, направленные на обеспечение надежности производства электро- и теплоэнергии. Далее стартовал этап комплексной реконструкции и модернизации электростанции с целью повышения эффективности и конкурентоспособности энергопроизводства. Самым масштабным мероприятием стало строительство газотурбинного энергоблока, в основу которого заложена уникальная газовая турбина 9HA.01 производства компании General Electric. Аналогов такой турбины в России сегодня нет. Именно ее ввод в коммерческую эксплуатацию и стал финальным аккордом комплексной программы модернизации Казанской ТЭЦ-3.

Энергоблок мощностью 405,6 МВт запустили на КТЭЦ-3 в июне 2017 года. Это событие по праву можно назвать одним из важнейших для татарстанской электроэнергетики. Стоимость строительства одного кВт установленной мощности составила 535 евро. В результате выработка электроэнергии в комбинированном цикле на станции увеличилась почти в три раза. Кроме того, снизился и удельный расход условного топлива на отпущенную электроэнергию (показатель эффективности станции) Казанской ТЭЦ-3 с 310 г/кВт*ч до 244,2 г/кВт*ч (факт 2017 года).

«Это самая крупная газотурбинная установка в нашей стране. Это очень серьезный шаг и хороший пример», — говорил на открытии президент Татарстана Рустам Минниханов.

Опорная точка казанского энергокольца

В общей сложности энергоблок удалось возвести за полтора года. По словам генерального директора ОАО «ТАИФ» Альберта Шигабутдинова, полная стоимость проекта составила 14 млрд рублей. Основную часть проекта профинансировал Sberbank CIB при участии отделения «Банк Татарстан» Волго-Вятского банка Сбербанка.

Завершение строительства и ввод турбины в эксплуатацию ознаменовали собой полное окончание модернизации на Казанской ТЭЦ-3. Таким образом, станция стала второй опорной точкой при формировании энергокольца 220 кВ вокруг Казани. Все три источника связаны между собой линиями 220 кВ, по которым от них может быть передана резервная мощность в случае локального дефицита либо отключения. А это значит, что население и промышленные предприятия будут обеспечены надежным энергоснабжением.

Новый энергоблок снизил дефицит электрической мощности в Казанском энергорайоне. Преимущество ГТУ — ее гибкость. Быстрый пуск, быстрый набор нагрузки, высокая надежность и высокая эффективность — ключевые показатели для электроэнергетики. Уникальная турбина сопряжена с уже существующим на электростанции паротурбинным оборудованием. Благодаря этому в результате ввода газотурбинной установки ТЭЦ вырабатывает электроэнергию и тепло на основе парогазового цикла.

Среди преимуществ ГТУ также необходимо отметить большую эксплуатационную маневренность, которая достигается за счет применения инновационной агрегатной системы управления, что, в свою очередь, позволяет быстро запускать установку, переходить на частичную нагрузку с сохранением высоких показателей эффективности.

Представители ТГК-16 отмечают, что турбина экологически чистая. В энергоблок встроена низкоэмиссионная камера сгорания, которая позволяет Казанской ТЭЦ-3 существенно уменьшить выбросы в окружающую среду.

— Мы вложили в этот проект много сил и энергии. Наш энергоблок стал первым в России и вторым в мире (первая такая турбина установлена во Франции). Более того, по результатам испытаний мы смогли получить параметры энергоблока выше завяленных. Вместо указанных в контракте 389 МВт, газовая турбина несет нагрузку в среднем 405 МВт. В процессе наладки, при соответствующих температурах наружного воздуха мощность ГТУ достигала 425 МВт. Что отрадно — технико-экономические параметры ГТУ стабильны и соответствуют всем нормам и техническим условиям, — с гордостью заявляет генеральный директор ТГК-16 Эдуард Галеев. И добавляет, что период «детских болезней» оказался достаточно коротким. Сейчас машина работает надежно.

— Надо отдать должное GE, наша установка находится под постоянным сопровождением инженерного центра компании, работающего в круглосуточном режиме. Любые возникающие вопросы специалисты General Electric решают в кратчайшие сроки, — рассказывает Галеев.

При этом энергетики прогнозируют: если бы опоздали с запуском проекта, ситуация на КТЭЦ-3 стала бы достаточно непростой. Дело в том, что цены на электроэнергию на оптовом рынке электроэнергии (ОРЭМ) в 2017 году сильно упали. Это связано с вводом новых эффективных мощностей в энергосистеме России, а также длительным периодом паводка. Паводок был продолжительным и фактически закончился только в августе. Как следствие, на рынке увеличилась доля выработки электроэнергии от гидроэлектростанций. А цена на ОРЭМ в этот период снизилась в среднем на 100 рублей за МВт/ч. Без наличия высокоэффективной генерирующей мощности КТЭЦ-3 было бы сложно обеспечить свою конкурентоспособность на ОРЭМ.

Новая высота

Сегодня ТЭЦ-3 — самая крупная в Казани электростанция. Ее установленная электрическая мощность составляет 789,6 МВт, тепловая мощность — 2 390 Гкал/ч. Тарифы на тепло КТЭЦ-3 — самые низкие в Казани среди большой генерации и одни из самых минимальных по Татарстану. Так, например, в среднем по 2018 году тариф на тепло Казанской ТЭЦ-3 составляет 603 руб./Гкал, в то время как тариф на тепло, поставляемое от источников АО «Татэнерго», достигает 801 руб./Гкал.

Производственные успехи были бы немыслимы без направленной социальной поддержки работников станции. На рабочих местах созданы хорошие условия труда и отдыха персонала, на станции активно реализуется комплексная программа ТГК-16 по поддержке физической культуры и спорта. Ежегодно на ТЭЦ-3 проводятся комплексные спартакиады среди подразделений.

Проявляя заботу об окружающей среде, Казанская ТЭЦ-3 придает большое значение природоохранной деятельности и проводит эффективную экологическую политику за счет оптимизации производственных процессов, проведения энергосберегающих мероприятий, внедрения передовых технологий и рационального ресурсопотребления. Так, сотрудники станции разработали и согласовали «План природоохранных мероприятий по рациональному использованию водных ресурсов и охране водных объектов». Одним из основных пунктов документа стало строительство очистных сооружений ливнево-талого и промышленного стока. Комплекс мероприятий призван уменьшить потребление волжской воды путем возврата очищенной воды в производственный цикл станции. На данный момент установлены канализационная насосная станция, коалесцентно-сорбционный блок, флотационная установка УПФР -100.

Казанская ТЭЦ-3 не останавливается на достигнутом: станция стала одной из первых пилотных площадок Татарстана по внедрению концепции «Индустрии 4.0». В рамках модернизации компанией General Electric установлена система «Предикс», служащая для отслеживания и прогнозирования технических неисправностей. В том числе данная платформа позволяет минимизировать возможные отключения оборудования из-за технологических неисправностей.

— Имея надежный фундамент для развития и приумножения достигнутых результатов, Казанская ТЭЦ-3 будет и дальше делать жизнь Татарстана более комфортной и благополучной. За прошедшие годы своей стабильной и качественной работой станция заслужила репутацию одного из самых надежных поставщиков тепла и электроэнергии в регионе. Залогом успешной работы стала сохраняющаяся преемственность поколений энергетиков, передача ветеранами профессионального опыта молодому поколению, — резюмирует генеральный директор ТГК-16 Эдуард Галеев.