Потенциал энергосбережения ОАО «Мосэнерго» в 2006–2007 годах

Д. В. Буяков, канд. техн. наук, лауреат государственной премии в области науки и техники, главный специалист производственно-технического отдела генеральной дирекции ОАО «Мосэнерго»

Оптимизация режимов работы оборудования электростанций

Большое внимание уделяется оптимизации режимов работы оборудования электростанций ОАО «Мосэнерго». Вывод из работы малозагруженного, низкоэкономичного оборудования, разработка нормативно-технической документации и режимных карт обеспечивают значительное повышение энергоэффективности. Многие из этих мероприятий являются беззатратными или малозатратными, что в целом выводит их на первое место по обеспечению повышения энергоэффективности работы электростанций. В период 2006–2007 годов в ОАО «Мосэнерго» внедрялись следующие энергосберегающие мероприятия по оптимизации режимов работы оборудования ТЭС:

– контроль за обеспечением оптимального состава оборудования по производству электрической и тепловой энергии при планировании вывода мощностей в ремонт;

– двухступенчатое сжигание на энергетических котлах;

– загрузка дымососов и дутьевых вентиляторов на котлах очереди 130 атм в соответствии с режимными картами по расходу пара на турбоустановку (I-я и II-я скорости вращения);

– увеличение числа часов работы турбин на трехступенчатом подогреве сетевой воды (в режиме ухудшенного вакуума) в отопительный период;

– отключение питательных электронасосов в период разгрузки оборудования;

– разработка зимних и летних графиков минимальных и максимальных нагрузок оборудования ТЭС;

– испытание энергетического котла при работе на кузнецком угле;

– обеспечение оптимальной загрузки турбин;

– тепловые испытания турбин после капремонта;

– разработка и внедрение программы оптимизации режимов работы оборудования ТЭЦ по критерию максимальной экономичности для эффективной работы на оптовом рынке электроэнергии;

– снижение удельных расходов топлива за счет улучшения первичных технико-экономических показателей в результате проведения ремонтных работ, реконструкции оборудования и ввода нового высокоэкономичного оборудования (балансовые испытания до и после ремонта);

– оптимизация летнего режима работы мазутонасосных;

– испытание (оценка эффективности работы) гидромуфт сетевых насосов;

– работа в весенне-летний период с пониженным давлением в прямых магистралях теплосети (без сетевых насосов II-ой ступени);

– монтаж схемы догрева сетевой воды после бойлерных установок турбин на выделенных пиковых бойлерах;

– вывод в резерв малозагруженных трансформаторов;

– прочие мероприятия по оптимизации режимов работы ТЭС.

Эффект и затраты (фактические и плановые) в 2006–2007 годах по энергосберегающим мероприятиям этого типа показаны в табл. 1.

Таблица 1 (подробнее) Внедрение энергосберегающих мероприятий в ОАО «Мосэнерго» в 2006–2007 годах

Применение систем шариковой очистки

Применение систем шариковой очистки обеспечивает долговременное поддержание в чистом состоянии внутренней поверхности охлаждающих трубок конденсаторов и теплообменников. При этом через охлаждающие трубки циркулируют пористые резиновые шарики с диаметрами немного больше диаметра самой трубки.

Образующиеся со временем загрязнения теплообменных поверхностей снижают теплопередачу в охлаждающих трубках, существенно снижая тем самым эффективность самого конденсатора или теплообменника. Кроме того, эти загрязнения часто приводят к незапланированным остановам оборудования для проведения необходимой ручной очистки, а также к повреждениям теплообменника.

Для оценки величины термических потерь на современных электростанциях, обусловленных загрязнением теплообменных поверхностей, может служить следующая информация:

1. Повышение расхода тепла на турбоустановку на 1–2 %.

2. Рост давления в конденсаторе на 10 кПа ведет к потерям в электрической мощности от 0,7 до 1,8 %.

На большинстве электростанций ОАО «Мосэнерго» установлены системы шариковой очистки. Использование машины «Атюмат» также позволяет очищать трубные системы конденсаторов и бойлеров турбоустановок. Уменьшение толщины отложений в трубках теплообменников способствует интенсификации теплообмена и сокращению потерь энергии при передаче тепла, чем и обусловлен соответствующий экономический эффект (см. табл. 1).

Уплотнение топок и газоходов котельных агрегатов

Весомый вклад в экономию топлива вносят такие энергосберегающие мероприятия, как уплотнение топок и газоходов котельных установок. При этом сокращаются затраты электроэнергии на привод дымососов и дутьевых вентиляторов, уменьшаются потери тепла в топочных камерах и газовоздушных трактах энергетических котлов (см. табл. 1).

Внедрение новой техники

Использование детандер-генераторных агрегатов позволяет получить дополнительную электрическую мощность за счет срабатывания избыточного давления газообразного топлива, поступающего на ТЭЦ. Эта технология опробована на ТЭЦ-21 (прирост электрической мощности до 10 МВт), планируется реализация проектов на ТЭЦ-23 и ТЭЦ-26.

Внедрение частотно-регулируемых электроприводов и гидромуфт

В 2006 году полученный эффект от внедрения частотно-регулируемых приводов (ЧРП) на филиалах ОАО «Мосэнерго» составил 10,547 млн кВт•ч и 4,15 тыс. Гкал при общих затратах на поставку оборудования, проектные, строительно-монтажные и пусконаладочные работы в объеме 21 млн руб.

В дополнение к уже установленным и эксплуатируемым ЧРП, разработана Программа внедрения высоковольтных ЧРП и гидромуфт на филиалах ОАО «Мосэнерго» на 2007 год (табл. 2). ЧРП и гидромуфты значительно снижают дросселирование потоков жидкости и газа на пониженных нагрузках оборудования, уменьшая затраты электроэнергии на создание необходимого напора [1–4].

Для электроприводных насосных агрегатов мощностью свыше 500 кВт хорошо зарекомендовали себя с точки зрения надежной работы регулируемые гидромуфты «Фойт» (они простые по конструкции, обслуживаются собственными силами и имеют конкурентную стоимость). Общий вид регулируемой энергосберегающей гидромуфты представлен на рис. 1.

Рисунок 1. Общий вид регулируемой энергосберегающей гидромуфты

В настоящее время накоплен значительный опыт эксплуатации гидромуфт на наиболее распространенных в России типах питательных и сетевых насосов.

На рис. 2 показан энергосберегающий эффект по сравнению с дроссельным регулированием насосных агрегатов.

Рисунок 2. Энергосбережение от применения гидромуфт по сравнению с дроссельным регулированием насосных агрегатов

Вышеперечисленные мероприятия входят в Городскую целевую программу энергосбережения на 2004–2008 годы, координатором которой является Департамент топливно-энергетического хозяйства г. Москвы.

Все электростанции ОАО «Мосэнерго» прошли первичные обязательные энергетические обследования, что способствовало дополнительному выявлению потенциала энергосбережения на современном этапе развития генерирующих мощностей энергокомпании.

Выводы

1. Наиболее эффективным энергосберегающим мероприятием на ТЭС является оптимизация режимов работы основного и вспомогательного тепломеханического и электротехнического оборудования.

2. Внедрение регулируемого привода является одним из наиболее перспективных направлений снижения расхода электроэнергии на привод насосов электростанций.

3. Регулируемые гидромуфты являются хорошо апробированным техническим решением, сочетающим высокую надежность и долговечность с конкурентными технико-экономическими характеристиками.

4. Имеется значительный опыт установки гидромуфт на наиболее распространенных в России типах насосов.

Литература

1. Фаткуллин Р. М., Зайченко О. В., Кремер В. Э. Об экономической эффективности применения регулируемого привода на питательных насосах ТЭЦ с поперечными связями // Энергетик. 2004. № 4. С. 9–11.

2. Фардиев И. Ш., Салихов А. А., Фаткуллин Р. М. О целесообразности и опыте применения гидромуфт на вспомогательном оборудовании ТЭС с поперечными связями // Энергетик. 2004. № 5. С. 15–18.

3. Ситас В. И., Пешк А., Фаткул-лин Р. М. Применение регулируемых гидромуфт для уменьшения расхода электроэнергии на собственные нужды электростанций // Электрические станции. 2003. № 2. С. 61–65.

4. Ситас В. И., Пешк А., Рихтер М. Гидромуфта «Фойт» – конкурентоспособный регулируемый привод для энергетики // Энергетик. 2005, № 2. С. 45.