ПГУ-220 МВт на Казанской ТЭЦ-2: десятилетие проекта
Это мощное оборудование состоит из двух блоков – ПГУ по 110 МВт (мощность ГТУ: 78 МВт, мощность паротурбинной части: 32 МВт). Ввод в эксплуатацию подобного оборудования можно назвать наиболее крупным на тот момент событий, связанных с запуском современных генерирующих мощностей как в Татарстане, так и в России за весь период ее постсоветской истории.
Ввод новых мощностей был крайне необходим как для надежного энергоснабжения Казани, так и для повышения технико-экономических показателей Казанской ТЭЦ-2 и Татэнерго в целом. Именно благодаря ПГУ-220 МВт станция стала конкурентоспособной и в настоящее время является одним из локомотивов развития как компании, так и всей татарстанской энергосистемы.
Капитальная реконструкция Казанской ТЭЦ-2, связанная со строительством ПГУ-220 МВт, осуществлялась в первую очередь для обеспечения надежного электроснабжения и теплоснабжения потребителей. Наличие современного конкурентоспособного оборудования на станции стало самой насущной необходимостью последних лет.
Генеральным подрядчиком строительства выступило ООО «Управляющая компания «КЭР-Холдинг» по заказу ОАО «Генерирующая компания» (в настоящее время – АО «Татэнерго»). Реализация инвестиционного проекта осуществлялась по договору о предоставлении мощности (ДПМ), ставший инновационным новым механизмом ввода крупных объектов в строй. Как известно, заключая ДПМ, поставщик принимает на себя обязательства по строительству и вводу в эксплуатацию новых генерирующих объектов. В свою очередь, со стороны государства ему гарантируется возмещение затрат на строительство, эксплуатацию и ремонт ПГУ через повышенную стоимость мощности.
Для воплощения проекта ПГУ 220 МВт наиболее приемлемым был определен вариант использования EPC-контракта, поскольку величина инвестиций на строительство установки была четко определена постановлением Правительства в виде удельных капитальных вложений. Также это обусловлено минимизацией рисков срыва сроков ввода новых объектов в эксплуатацию и рисков отклонений фактических стоимостных показателей от плановых.
В последние годы наибольшую целесообразность приобрело техническое перевооружение отечественных электростанций с использованием именно парогазовых технологий. Для более старых ТЭЦ в крупных городах предпочтение отдается парогазовым установкам мощностью до 220 МВт с одной или двумя ГТУ. Важно отметить, что в мегаполисах важное значение имеет возможность выдачи мощности нового генерирующего оборудования. Выдача более высокой мощности в систему требует серьезной модернизации схемы выдачи мощности, в том числе постройку новых линий электропередач высокого класса напряжения: 110кВ, 220кВ и более, что в условиях тесной городской застройки является технологически весьма сложной и дорогостоящей проблемой.
В свою очередь, парогазовая установка ПГУ-220 МВт – одно из наиболее экономичных решений выработки электрической и тепловой энергии, опыт ее эксплуатации насчитывает не один десяток лет. Кроме того, важное значение для повышения эффективности ТЭС имеет такой фактор, как вывод из эксплуатации старого низкоэффективного оборудования, замена его перспективным – обеспечивающим снижение затрат на производство электроэнергии и тепловой энергии, экономию топлива, уменьшение выбросов в атмосферу и затрат на эксплуатацию и ремонт оборудования.
В 2011 году часть основного оборудования Казанской ТЭЦ-2 фактически выработало свой ресурс. Его эксплуатация создавала риски аварий, требовала значительных средств на капитальные и текущие ремонты, что приводило к дополнительным простоям оборудования в ходе ремонтов. Это сказывалось на надежности и эффективности работы всей станции.
Это тоже ребром ставило вопрос о реконструкции станции, путем создания замещающих мощностей – для вывода из эксплуатации оборудования, выработавшего свой ресурс.
Учитывая совокупность перечисленных выше факторов, оказавших влияние на производство в целом, по программе обновления генерирующих мощностей компании, было принято решение о строительстве двух блоков парогазовых установок, что предусматривало увеличение электрической мощности на 220 МВт и тепловой мощности на 140 Гкал/час. Новые возможности были направлены на ликвидацию дефицита и обеспечение перспективного спроса потребителей на тепловую и электрическую энергию в казанском энергоузле.
В 2012 году началась подготовка площадки под здание энергоблока ПГУ. Для этого площадка под строительство была выровнена, обследована и подготовлена.
Основным производственным зданием стал главный корпус ПГУ высотой 40 метров. Высота двух дымовых труб составила 60 метров. Все объекты были размещены на существующей площадке ТЭЦ на месте демонтируемого старого оборудования.
Всего при строительстве было использовано 24 тыс. кубометров бетона, более 5 тыс. тонн металлоконструкций, проложено 850 тонн технологических трубопроводов, порядка 200 км электрического кабеля, 350 км контрольно-измерительного кабеля.
Генерация пара и подогрев конденсата в котле-утилизаторе осуществляется за счет использования теплоты горячих выхлопных газов газотурбинной установки, которая является базовой частью ПГУ.
Для Казанской ТЭЦ-2 была выбрана газотурбинная установка PG6111FA, производства General Electric. Котел-утилизатор (Е-114/16-8.1/0.7-535/218-3.8вв) был спроектирован в ОАО «Инжиниринговый центр «ЭМАльянс-БСКБКУ» (Барнаул) и изготовлен на Таганрогском котлотурбинном заводе «Красный котельщик». Выработка пара высокого давления и пара низкого давления, а также подогрев конденсата в газовом подогревателе производится в котле-утилизаторе. Пар, выработанный в котле-утилизаторе, поступает на паровую турбину типа КТ-36/33-7,5/0,12 производства ОАО «Калужский турбинный завод», теплофикационный отбор паровой турбины обеспечивает отпуск тепловой энергии в горячей воде. Тепловая мощность ПГУ-220 МВт на КТЭЦ-2 составила 140 Гкал/ч (каждый блок по 70 Гкал/ч).
20 ноября 2013 года в Доме Правительстве при участии Раиса Татарстана Рустама Минниханова генеральный директор ОАО «Генерирующая компания» Раузил Хазиев и генеральный директор ЗАО «КЭС» Борис Вайнзихер подписали меморандум о совместной реализации инвестиционного проекта по строительству объекта генерации на условиях ДПМ на площадке Казанской ТЭЦ-2.
1 октября 2014 года на Казанской ТЭЦ-2 согласно программе, утвержденной Региональным диспетчерским управлением (РДУ) энергосистемы Татарстана, началось комплексное опробование первого блока ПГУ. Комплексное опробование было необходимо для проверки совместной работы основных агрегатов и вспомогательного оборудование под нагрузкой.
Комплексное опробование было проведено точно в срок, определенный графиком строительства. В конце ноября 2014-го комплексное опробование блоков ПГУ завершилось.
19 декабря 2014 года ПГУ-220 МВт была введена в эксплуатацию. 27 декабря в торжественной обстановке в присутствии министра энергетики РФ Александра Новака, Раиса Татарстана Рустама Минниханова и генерального директора ОАО «Генерирующая компания» Раузила Хазиева состоялась церемония запуска нового энергоблока ПГУ-220 МВт.
Строительство ПГУ-220 МВт на Казанской ТЭЦ-2 явилось приоритетным проектом как для Казани и Татарстана в целом. Его реализация позволила не только повысить мощности энергоузла столицы республики, являющейся сегодня дефицитными, но и обеспечить потребителей более дешевой электроэнергией. В результате в регионе снизился дефицит электроэнергии, а снижение себестоимости позволило сдерживать рост тарифов, а за счет полученной прибыли – воплощать в жизнь новые инвестиционные проекты.
Благодаря ПГУ-220 МВт годовая выработка электрической энергии КТЭЦ-2 увеличилась в три раза: с 700 миллионов кВт*ч до 2100 миллионов кВт*ч. Также достигнуто значительное сокращение удельного расхода топлива на выработку электрической энергии: среднегодовой удельный расход топлива на выработку электрической энергии сократился на 43 процента, составив 230 г/кВт*ч. Общая выработка блоков ПГУ КТЭЦ-2 на 1 декабря текущего года составила 14 733 миллиона кВт*ч. Наработка блока ПГУ-1 на ту же дату составила 72 515 часов, блока ПГУ-2 – 72 405 часов.
Эти показатели как нельзя лучше иллюстрируют стратегическую важность ПГУ-220 МВт на Казанской ТЭЦ-2 как для энергосистемы Татарстана, так и всей страны.
Фото: АО «Татэнерго»