Все выпуски  

О надстройке местных котельных турбогенераторными агрегатами


Энергетика и промышленность России - избранные материалы.
ВЫПУСК 174.


О надстройке местных котельных турбогенераторными агрегатами

Значительное количество потребителей тепла (отопление, горячая вода, промышленные потребности) определило необходимость строительства местных котельных. Их распространение достигло весьма существенной величины, которая с достаточной для рассматриваемого случая точностью может быть оценена в 500000 объектов выработки тепла на затрачиваемом горючем.

Сыграла свою роль и требуемая для выработки электроэнергии более высокая культура эксплуатации турбинного оборудования ТЭЦ, его высокая наукоемкость и трудоемкость изготовления, а также организационно-технические вопросы и обстоятельства, часто называемые «трудностями роста». Сюда относятся, например, гигантомания, длительное время считавшаяся беспредельным средством повышения экономичности ТЭС при наибольших освоенных параметрах рабочего тела – пара. Или исторически сложившееся в энергомашиностроении раздельное создание и изготовление турбинного, котельного, генераторного, насосного и другого энергоооборудования при отсутствии опытного производства и ОКБ, положительно зарекомендовавших себя в организационно передовых, родственных отраслях.



Сущность надстройки – бестопливная выработка электроэнергии

Очевидно, что без комбинированной выработки тепла и электроэнергии существующими котельными их надстройка простыми, не требующими дополнительных производственных площадей турбогенераторными агрегатами теряет смысл. Электроэнергию более эффективно производить на крупных электростанциях с оборудованием для существенно более высоких параметров пара, имеющих значительно меньший удельный расход горючего. Сущность надстройки существующих котельных состоит в целесообразности именно «бестопливной» выработки электроэнергии при имеющемся отпуске тепла, которая возможна только при комбинированном теплоэлектроснабжении потребителя.

При этом следует учитывать, что сезонная потребность в отпуске тепла для средней полосы с 15 сентября по 15 мая несколько сглаживается круглогодичной потребностью в горячей воде. Правда, с учетом ее расходования в течение суток и повышенного качества сравнительно с сетевой водой, идущей на отопление. Естественно, что эти вопросы не возникают при отпуске тепла для непрерывных промышленных производств, которые подвергаются реконструкции по истечении гарантированных сроков службы оборудования, при его моральном износе.

В то же время для вновь осваиваемых и отдаленных районов целесообразно автономное теплоэлектроснабжение на более высоком современном техническом уровне. Имеются в виду мини-ТЭЦ с утилизационными парогазовыми установками, например с реконверсируемыми авиационными двигателями, с воздушным конденсатором (для безводных районов) и умеренной мощностью порядка 30 МВт. Должны найти применение и более простые и экономичные газотурбинные установки с низкопотенциальным преобразованием энергии (см.: Гродский Г.О. Турбоустановки электростанций и транспорта на пороге XXI века//Турбины и компрессоры. Вып. № 14. СПб. 2001.)



Экономика не любит технические достижения

Целесообразность надстройки существующих местных котельных турбогенераторными агрегатами подчеркивалась с давних времен (см.: Рассудов Н.С., Ермаков В.Г. Проекты турбин малой мощности//Котлотурбостроение. № 6. 1952.). Имеются даже отдельные реализации. Однако предложенные решения утрачивали саму идею «бестопливной» выработки дополнительной к теплу электроэнергии, поскольку использовали некондиционное оборудование, требовали существенной реконструкции самих котельных, вплоть до постройки машзала. Это превращало их в мини-ТЭЦ сравнительно низких параметров рабочего тела и вызывало естественные возражения.

Уместно отметить, что конструкторами Калужского турбинного завода (КТЗ) достигнут высокий технический результат на котельной Вологодского ОМЗ даже при неоптимальном решении надстройки. Для параметров пара турбогенераторного агрегата 1,3 МПа, 191°С и противодавление 1,2 атмосферы себестоимость производимой электроэнергии составила 0,18 руб. за киловатт-час при установленной мощности 3,5 МВт (Петрушенков В.А. Мини-ТЭЦ ОАО «Вологодский ОМЗ»//Энергетика и промышленность России. № 2 (30), февраль 2003). Это против 0,9 руб. за кВт/час в Санкт-Петербурге, обеспечиваемом прогрессивными, хотя и усложненными, трехгенераторными парогазовыми установками Северо-Западной ТЭЦ и АЭС.

В то же время это свидетельствует о неадекватном отражении экономикой технических достижений. Развитие производительных сил характеризуют только технико-экономические показатели. Как писал в начале прошлого века знаменитый американец Генри Форд, «смысл любого производства состоит в постоянном снижении цены производимого товара. Прибыль получается, в первую очередь, на производстве, не в денежном, а в товарном выражении» (Форд Г.Моя жизнь, мои достижения. М. 1924.) История повторяется, поскольку не решена главная проблема – развитие производительных сил.



Учитываем минимальный отпуск тепла

Диапазон параметров пара, используемый существующими местными котельными, составляет 1,4,2,6,3,6 МПа; насыщенный или слабоперегретый пар 190-350°С, противодавление – 0,12 МПа. Для их надстройки турбогенераторными агрегатами целесообразно использовать паровую турбину одной модификации с давлением 0,12 МПа, начальным давлением 0,4-0,6 МПа и наипростейшего устройства. Расход через турбину выбирается исходя из минимального отпуска тепла, гарантируемого потребителю, и собственных нужд котельной например, на привод насосов для исключения зависимости от сети.

Ориентировочная мощность агрегата – 200 кВт, что должно быть уточнено при разработке исходных технических требований. Котельные надстраиваются при имеющемся противодавлении агрегатами с обводной линией. Для использования всего располагаемого котельной перепада давлений применяется последовательное включение турбин с промежуточной и начальной установкой дроссельных задвижек (в случае необходимости в комбинации со стационарными дросселями), обеспечивающих требуемый турбинами объемный расход пара.

На низлежащем уровне давлений возможна параллельная установка дополнительного турбогенераторного агрегата со своей обводной линией, что упрощает решение вопросов резервирования при электрообеспечении.



Инвестиции – в освоение возможностей оборудования

За прототип турбогенераторного агрегата может быть принято устройство, выпускаемое ранее тамбовским заводом «Ревтруд» для освещения поездов, в котором одновенечный турбинный диск «навешивался» непосредственно на жесткую полумуфту электрогенератора – турбина типа «Кинаст» (см.: Щегляев А. В. Паровые турбины. М. 1955.) Простота управления таким агрегатом упрощает и подготовку персонала котельной для эксплуатации нетрадиционного оборудования. Это определяет и естественную необходимость монтажа оборудования «под ключ», курирование ремонта и эксплуатации со стороны поставщика агрегата для соблюдения взаимных гарантийных обязательств.

Вышеуказанное исполнение турбогенераторного агрегата не исключает возможности применения в турбине двухвенечных и даже трехвенечных адекватных ступеней скорости или тиристорного управления частотой при повышенной быстроходности, используемой в бортовых источниках питания на транспорте. Однако, на наш взгляд, это делает агрегат менее привлекательным. Не исключается также проработка вопроса о выборе величины переменной – надстраиваемой при изготовлении, парциальности для достижения диапазона единичных мощностей. Заманчиво устройство агрегата с вертикальной осью вращения ротора.

Экономически не разрешимое на текущий период пресловутое «отсутствие финансирования» в рассматриваемом случае преодолевается не трудовыми новационными вкладами в развитие техники, а посильными инвестиционными затратами в освоение возможностей существующего оборудования. Дополнительная к гарантируемому отпуску тепла «бестопливная» выработка электроэнергии пока сохраняет достаточно развитый потребительский рынок, на котором цена за товар – электроэнергию – может быть существенно снижена. При этом масштаб замещаемых мощностей, требующих реновации, оценивается в 50-70 млн. кВт. Экономика перестает быть нетоварной – может быть предложено не менее полумиллиона агрегатов для высокоэффективного энергообеспечения. Одновременно улучшается и экологическая обстановка.

Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы, кандидат технических наук, академик Г. О. ГРОДСКИЙ


В 175 выпуске читайте: Вода заменит нефть?


С вопросами и предложениями обращайтесь по адресу ep@eprussia.ru


Подписаться на печатную (бумажную) версию газеты "Энергетика и промышленность России" (периодичность - раз в месяц, объем - 40-64 полосы) можно ЗДЕСЬ. Ознакомительный экземпляр высылается бесплатно.


С расценками на размещение рекламы в газете "Энергетика и промышленность России" и на сайте www.eprussia.ru можно ознакомиться ЗДЕСЬ.

 


Открыт книжный магазин

Информационный портал "Энергетика и промышленность России" сообщает об открытии книжного магазина для энергетиков.

Перейти в магазин»


Доска объявлений

На нашем сайте открыта доска объявлений для предприятий, работающих в промышленно-энергетических отраслях.

Перейти в раздел "Доска объявлений"»


Ваши новости на нашем сайте

Уважаемые господа! Информационный портал Энергетика и промышленность России предоставляет вам новую возможность для своевременного распространения информации о деятельности ваших предприятий!
В разделе сайта "Новости компаний" вы можете САМОСТОЯТЕЛЬНО размещать пресс-релизы ваших компаний.

Подробнее»


Каталог интернет-ресурсов

На нашем сайте действует каталог интернет-сайтов компаний топливно-энергетического комплекса и тяжелой промышленности - EPR-Каталог.

Перейти в каталог»


В избранное