Заказчик:
ОАО «Фортум», Тюменская ТЭЦ-2
Сроки:
2003-06 - 2003-12
Стадия:
завершен
Другие проекты для ОАО «Фортум», Тюменская ТЭЦ-2

Энергетическое обследование Тюменской ТЭЦ-2

Общие сведения:

Работа выполнена в соответствии с требованиями:

  • Типовой программы проведения энергетических обследований тепловых электрических станций и районных котельных акционерных обществ энергетики и электрификации России (РД 153-34.1-09.163-00);
  • Программы проведения энергетического обследования Тюменской ТЭЦ-2 ОАО «Тюменьэнерго», утвержденной главным инженером ТЭЦ-2.

Энергетическое обследование ТЭЦ-2 являлось первичным и имело своей целью дать оценку энергетической эффективности процесса производства электрической и тепловой энергии, в том числе потребления на собственные нужды, определение энергосберегающего потенциала, разработку и обоснование мероприятий, направленных на повышение эффективности использования топлива, электрической и тепловой энергии.

Задачами энергетического обследования являлись:

  • выявление непроизводительных и нерациональных расходов топлива и энергии;
  • определение фактических показателей энергоэффективности электростанции и сравнение их с нормативными значениями, выявление и анализ причин их несоответствия;
  • определение обоснованных путей снижения расхода топлива и энергии, в том числе ниже действующих норм.

В объем энергетического обследования вошли ниже перечисленные работы:

  • анализ состава оборудования, особенностей тепловой и электрической схем;
  • оценка состояния технического учета и отчетности, нормирования показателей топливоиспользования;
  • анализ состояния и эффективности работы паровых турбин ст. №№ 1-3 типа Т-180/210-130-1 ЛМЗ, ст. № 4 типа К-215-130 ЛМЗ;
  • выявление технического состояния теплообменников (подогревателей) поверхностного типа общестанционного назначения;
  • выявление технического состояния и условий эксплуатации конденсационных установок паровых турбин;
  • выявление технического состояния и условий эксплуатации системы регенерации паротурбинных установок;
  • выявление технического состояния и условий эксплуатации системы циркуляционного водоснабжения турбоагрегатов и циркуляционных насосов;
  • выявление технического состояния энергетических котлов ст. №№ 1-4 типа Еп-670-13,8-545ГМН (ТГМЕ-206); паровых котлов ГМ-50-14 ст. №№ 1-3; пиковых водогрейных котлов КВГМ-180-150-2 ст. №№ 1-3.
  • выявление технического состояния водоподготовительных установок, установок для очистки конденсатов и производственных сточных вод;
  • обследование электрической части ТЭЦ;
  • разработка энергосберегающих мероприятий;
  • составление топливно-энергетического баланса электростанции;
  • разработка энергетического паспорта электростанции.

Обследование проводилось в период с 01.08.2002 г. по 30.10.2003 г.

Тюменская ТЭЦ-2 является одной из новых электростанций ОАО «Тюменьэнерго» и предназначена для выработки электрической и тепловой энергии для покрытия тепловых нагрузок в горячей воде промышленных предприятий и жилищно-коммунального сектора южной и юго-восточной частей города Тюмени.

ТЭЦ-2 проектировалась и вводилась двумя очередями:

  • первая очередь - три паросиловых теплофикационных энергетических блока (Т-180/210-130-1 Еп-670-13,8-545ГМН), пять водогрейных котлов КВГМ-180-150-2 и три паровых котла ГМ-50-14. Ввод оборудования первой очереди в составе трех энергоблоков и паровых котлов завершен в 1990 г., а трех водогрейных котлов - в 1991 г.;
  • вторая очередь - один паросиловой конденсационный блок (К-215-130 Еп-670-13,8-545ГМН) и два парогазовых блока (ПГУ-260) с высоконапорным парогенератором (К-215-130 ГТ-45 ВПГ-600). Был введён в работу в 1990 г.

Однако, в полном объёме проект не был реализован. В 1992 г. работы по вводу ПГУ-260 были приостановлены. В 1996 г. была произведена корректировка проекта первой и второй очередей, согласно которой из состава основного оборудования второй очереди были исключены парогазовые блоки ПГУ-260.

Суммарная установленная мощность по откорректированному проекту составила: электрическая - 755 МВт, тепловая - 1800 Гкал/ч. Максимально возможный отпуск тепла потребителям - 1610 Гкал/ч.

В связи с произошедшими в стране политическими и экономическими преобразованиями и связанными с этим изменениями: резким спадом производства, сокращением жилищного строительства, строительством промышленными предприятиями собственных теплоисточников, проектная тепловая мощность ТЭЦ-2 оказалась востребованной не полностью. Исходя из этого, ввод двух водогрейных котлов по проекту первой очереди до настоящего времени не осуществлён.

Таким образом, установленная мощность ТЭЦ-2 по состоянию на 01.01.03 г. составляла: электрическая - 755 МВт, тепловая -1440 Гкал/ч.

Наиболее крупным потребителем тепла в горячей воде является жилищно-коммунальный сектор, на долю которого приходится более 90% суммарной тепловой нагрузки.

В последние годы наблюдается устойчивый ежегодный прирост присоединённой тепловой нагрузки в горячей воде. При величине 639 Гкал/ч в 2000 г. она составила в 2001 г. - 737 Гкал/ч, в 2002 г. - 755,2 Гкал/ч и в 2003 г. - 765,8 Гкал/ч.

Работа ТЭЦ-2 осуществляется по диспетчерскому графику энергосистемы.

Выдача электрической мощности ТЭЦ-2 осуществляется через ОРУ на напряжении 220 и 110 кВ.

Система теплоснабжения - закрытая. Выдача тепла осуществляется по температурному графику 150/70 °C.

Анализ основных технико-экономических показателей за несколько отчетных периодов показывает, что станция незагружена, но работает стабильно. Коэффициент использования установленной электрической мощности составляет 62% (снижение по сравнению с 2000 г. - 3%), тепловой - 32-34 %. При этом отпуск тепла устойчиво держится на уровне 2200 тыс. Гкал, а средняя электрическая нагрузка (и соответственно выработка электроэнергии) снижена с 494 МВт в 2000 г. до 471 МВт в 2002 г.

Анализ динамики удельных расходов топлива показывает снижение удельных расходов топлива на отпуск электроэнергии и тепла. Основное влияние на уровень удельных расходов топлива оказала структура выработки электроэнергии и отпуска тепла, также техническое состояние оборудования. Снижение удельных расходов топлива на отпуск электроэнергии и тепла подтверждается ростом доли теплофикационной выработки, снижением удельных расходов тепла на выработку электроэнергии, ростом КПД котлов, снижением расходов электроэнергии на СН на производство электроэнергии. Рост расходов электроэнергии на СН на отпуск тепла обусловлен ростом доли отпуска тепла с горячей водой.

Основное оборудование ТЭЦ (энергоблоки ст. №№ 1-4 и пиковые водогрейные котлы ст. №№ 1-3) введено в работу в период с 1986 по 1991 г.г. и проработало от 12 до 17 лет. С начала эксплуатации наработка энергоблоков по состоянию на 01.09.2003 г. составила от 80945 (энергоблок ст. №4) до 125474 ч. (энергоблок ст. №1) при парковом ресурсе турбин 220000 ч, пиковых водогрейных котлов - от 4150 до 8868 ч., паровых пусковых котлов - от 14482 до 25155 ч. За последние три года паровые котлы пусковой котельной и ПВК практически не работали ввиду отсутствия пиковой тепловой нагрузки, из-за достаточно теплых зимних периодов. Наработка ПВК по данным за 2000-2002 г.г. составила от 26 до 513 ч., а пусковых котлов и того меньше - от 11 до 227 ч. Генерирующее оборудование ТЭЦ-2 загружено не полностью, коэффициент использования установленной электрической мощности турбин составляет 62-65%, тепловой - 32-34%. Отпуск тепла от ТЭЦ-2 практически постоянен и находится на уровне 2200-2300 тыс. Гкал в год, при этом основная часть (96-97 %) приходится на отпуск тепла с отработавшим паром в виде горячей воды, а средняя электрическая нагрузка, и соответственно выработка электрической энергии, снизилась с 494 МВт (2000 г.) до 471 МВт (2002 г.). Уровень фактических тепловых нагрузок внешних потребителей находится на уровне 760 Гкал/ч и значительно ниже установленной тепловой мощности, в результате чего основное оборудование, незагруженное по теплу, имеет резерв тепловой мощности порядка 650 Гкал/ч.

Технико-экономические показатели работы ТЭЦ-2 находятся на достаточно высоком уровне. Фактические удельные расходы на отпуск электрической и тепловой энергии не превышают нормативные значения и имеют тенденцию к снижению. По итогам последних трех лет фактические удельные расходы топлива снизились: на отпуск электроэнергии с 295,1 г.у.т./кВт·ч до 288,4 г.у.т./кВт·ч, на отпуск теплоэнергии - с 142,1 до 137,8 кг.у.т./Гкал. По итогам 2002 г. на станции была достигнута экономия топлива на отпущенную тепловую и электрическую энергию, которая составила 12792 тонны условного топлива.

В ближайшее время основное и вспомогательное оборудование не исчерпает свой парковый ресурс. За счёт своевременного проведения ремонтов, должного уровня эксплуатации и обслуживания, организованного в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, оборудование поддерживается в работоспособном состоянии с достаточно высокими показателями работы, и сможет обеспечить несение подключённых к ТЭЦ нагрузок в течение ближайших 15-20 лет.

Однако, учитывая, что в ближайшей перспективе уровень тепловых нагрузок не претерпит значительных изменений, с целью снижения эксплуатационных затрат и улучшения технико-экономических показателей работы ТЭЦ часть оборудования, незадействованного в работе может быть демонтировано. По предварительным проработкам к демонтажу может быть рекомендован один пусковой котел ГМ-50-14.

Технические средства технологического контроля и управления, предусмотренные проектом автоматизации ТЭЦ-2, эксплуатирующиеся с 1985-1988 г.г., близки к исчерпанию нормативных сроков эксплуатации. Контрольно-измерительные приборы по проекту давно сняты с производства, выпуск запчастей прекращён.

Предлагается внедрить на энергоблоках современные АСУТП, которые позволят решать не только задачи оперативного управления, но также задачи диагностирования состояния оборудования, рационализации экономических показателей работы оборудования, планирования ремонтно-восстановительных мероприятий.

Основное и вспомогательное оборудование котельных установок находится в работоспособном техническом состоянии. За его состоянием осуществляется контроль: производится сравнительный анализ технико-экономических показателей его работы, выполняется регулярная проверка состояния и работоспособности оборудования и его отдельных узлов согласно утвержденного графика, контролируются температуры металла труб ступеней пароперегревателей острого и вторичного пара, а также температуры металла экранных труб в районе горелок, производится визуальный и инструментальный контроль оборудования во время ремонтной компании и при отклонении показателей от нормативных, выполняются регламентные работы по определению плотности газовых трактов. Показатели присосов в газовые тракты энергетических котлов не превышают нормативной величины, а присосы в тракты водогрейных котлов и котлов пусковой котельной превышают нормативы.

Контроль и настройка режимов работы установленных на ТЭЦ-2 котлов проводится в соответствии с утвержденными режимными картами.

Системы авторегулирования котлов в пусковых и эксплуатационных режимах работают удовлетворительно.

Состояние обмуровки и изоляции котлов в основном удовлетворительное. Не проводятся регулярные испытания тепловой изоляции и обмуровки котлов с численной оценкой потерь тепла.

Технические характеристики дымососов, дутьевых вентиляторов и дымососов рециркуляции обеспечивают возможность длительного несения котлами номинальных нагрузок. Максимальная загрузка тягодутьевых машин котлов энергоблоков по УП их направляющих аппаратов не превышала 60-75%. Дутьевые вентиляторы энергетических котлов работали на I скорости.

Техническое состояние поверхностей нагрева котлов в основном удовлетворительное, за исключением поверхностей нагрева топки котла КВГМ-180-150-2 (ст. №1), которые по результатам технического диагностирования рекомендуется заменить.

Состояние пароперегревателей удовлетворительное. На каждом энергетическом котле установлены приборы по контролю температуры пара в коллекторах и контролю металла по отдельным ступеням. Пароперегреватели обеспечивают расчётный подогрев первичного и вторичного пара и его номинальную температуру за котлом.

Экономайзерные поверхности обеспечивают расчётный подогрев питательной воды в котлах, а регенеративные и трубчатые (котлы ГМ-50-14) воздухоподогреватели производят подогрев воздуха до уровня, близкого к расчётному. Предварительный подогрев холодного воздуха в зимний период в паровых котлах производится за счёт рециркуляции горячего воздуха на всас дутьевых вентиляторов, а подогрев воздуха в водогрейных котлах осуществляется в калориферах. Состояние экономайзеров и воздухоподогревателей удовлетворительное.

Организация эксплуатации турбинного оборудования ТЭЦ-2 обеспечивает надёжное и бесперебойное энерго- и теплоснабжение потребителей. Профилактические мероприятия, предусмотренные правилами технической эксплуатации, выполняются в полном объёме.

В целом состояние турбинного оборудования с учётом его старения характеризуется как удовлетворительное. Турбинное оборудование по состоянию на 01.09.2003 г. не выработало свой парковый ресурс. Группой наладки и испытаний ПТО ежедневно проводится контроль работы турбинного оборудования на основе показаний штатных измерительных приборов и ежемесячно с применением контрольных приборов выполняется плановая проверка и оценка его состояния. На ТЭЦ также организован учёт сменных, суточных, месячных и годовых показателей работы турбоагрегатов и их вспомогательного оборудования, на основании которых проводится расчёт и анализ технико-экономических показателей их работы и разработка мероприятий по повышению надёжности и экономичности их эксплуатации. Контроль параметров механического состояния осуществляется с помощью специальной аппаратуры. Параметры работы систем регулирования турбин соответствуют ГОСТ 24278-99 и техническим условиям на поставку. Объём и сроки проверки исправности средств технологических защит, блокировок и сигнализации соответствуют требованиям действующих отраслевых нормативных документов.

Основные параметры турбоагрегатов: давление, температура свежего пара и промперегрева выдерживаются в пределах номинальных значений. Регенерация высокого и низкого давления энергоблоков обеспечивает нормативный нагрев питательной воды и основного конденсата. Имеют место: отклонения температуры питательной воды на протяжении 2002-2003 г.г. на энергоблоке ст. №3, по причине пропуска питательной воды по байпасу группы ПВД; недогревы питательной воды на ПВД-6, 5 всех энергоблоков, вызванные повышенными температурными напорами подогревателей; в 2002-2003 г.г. - отклонения давления пара в конденсаторах турбин (энергоблоки ст. № 1, 2, 3) от номинальных значений, что привело к перерасходам топлива. Вероятными причинами повышенного давления в конденсаторах турбин является температурный напор и присосы воздуха в вакуумную систему, фактические значения которых часто превышали нормативные. На энергоблоке ст. №4 для поддержания чистоты поверхности нагрева конденсатора в эксплуатации находится система шарикоочистки, которая эффективно влияет на теплообмен в конденсаторе. По результатам анализа данных предоставленных группой наладки и испытаний ПТО и инструментального обследования температурный напор и давление в конденсаторе турбины ст. №4 находятся на уровне нормативных значений.

Техническое состояние циркуляционных насосов удовлетворительное. Насосы обеспечивают необходимый напор и расход охлаждающей воды. На циркуляционных насосах ст. №№ 5, 6 фактическая нагрузка электродвигателей превышает номинальные значения, что снижает надёжность их работы.

Все сосуды, подведомственные органам Госгортехнадзора России, прошли освидетельствование и замечаний по техническому состоянию не имеют.

Система теплоснабжения от ТЭЦ-2 в целом находится в работоспособном состоянии. Однако следует отметить, что уровень тепловых нагрузок потребителей, подключенных в настоящее время к ТЭЦ, значительно ниже, чем было предусмотрено проектом. В результате на ТЭЦ-2 имеется резерв тепловой мощности, превышающий 40% от установленной тепловой мощности.

Суммарная эффективность мероприятий, предложенных по результатам энергообследования, составила: в натуральном выражении 44772 т.у.т, в денежном выражении - 49,9 млн. рублей.

Галерея