Реконструкция Пермской ТЭЦ-9

То, что стоит сделать, стоит сделать хорошо.
Н. Пуссен

Пермская ТЭЦ-9 — теплоэлектростанция, расположенная в Индустриальном районе г. Перми в непосредственной близости к крупному нефтеперерабатывающему заводу «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез». Изначально создавалась с целью удовлетворения энергетических нужд данного завода. Входит в состав ТГК-9, которая, в свою очередь, входит в состав бизнес-дивизиона КЭС-Холдинга «Генерация Урала». Электрическая мощность станции – 447 МВт, тепловая мощность - 1633,8 Гкал/ч (рис. 1).

Рис.1. Пермская ТЭЦ-9

Реконструкция ТЭЦ – основные цели и задачи

В рамках проведения реконструкции Пермской ТЭЦ-9 (инвестиционный проект КЭС-Холдинга «Аметист») перед исполнителями проекта поставлена задача: перевести один из паросиловых блоков ТЭЦ на парогазовый цикл с установкой газовой турбины и котла-утилизатора. Это позволит увеличить установленную мощность электростанции, повысить ее энергоэффективность и вывести из эксплуатации устаревшее оборудование. Запуск новых мощностей на ТЭЦ-9 значительно снизит дефицит электроэнергии в Пермско-Закамском энергоузле и повысит надежность энергоснабжения потребителей.

Реконструкция Пермской ТЭЦ-9 осуществляется в рамках инвестиционного проекта ДПМ, подписанного Правительством РФ и предусматривает установку газотурбинной установки мощностью 165 МВт и котла-утилизатора суммарной паропроизводительностью 230 тонн/час.

Для реализации проекта используется отечественное оборудование: ОАО «Силовые машины» изготовили газовую турбину ГТЭ-160 (рис. 2) и генератор мощностью 180 МВт. ОАО «Тольяттинский трансформатор» является поставщиком как основного блочного трансформатора мощностью 225 МВт, так и основного и резервного трансформаторов собственных нужд.

Рис.2. Газовая турбина ГТЭ-160

В свою очередь ОАО «ЭМАльянс» впервые в России изготовил котел-утилизатор с дожигающим устройством, обеспечивающий стабильные параметры пара во всех режимах работы газовой турбины. Это позволит обеспечить высокий КПД энергоустановки.

Как известно, показатели надежности и энергоэффективности технической системы зависят напрямую от показателей каждого из элементов, ее составляющих. Поэтому вопрос выбора поставщика оборудования для основных систем ПГУ является актуальным.

Питательные электронасосы высокого давления котла-утилизатора ТЭЦ

В ходе проведения конкурса, объявленного ОАО «ЭМАльянс», за право поставки 2х питательных электронасосных агрегатов высокого давления (ПЭН ВД) котла-утилизатора боролись несколько компаний - представителей производителей отечественных и импортных насосов. Наша компания сумела одержать победу в конкурсе, досконально проработав техническую и коммерческую сторону проекта, и как следствие, предложив оптимальное решение. Таким решением оказались питательные электронасосные агрегаты АПЭ 315-130 производства АО «Сумский завод «Насосэнергомаш», Украина, в комплекте с электродвигателями концерна «HYOSUNG CORPORATION», Южная Корея, и гидромуфтами производства «Voith Turbo», Германия.

Насос ПЭ 315-130 (рис. 3) (параметры: Q=300 м3/ч, H=1465) – центробежный, горизонтальный, секционный, многоступенчатый, с односторонним подводом жидкости к первой ступени (рис. 4). Разгрузка осевого усилия, действующего на ротор насоса, осуществляется с помощью гидропяты.

Рис.3. Фрагмент чертежа ПЭН ВД ПЭ 315-130

Опорами ротора являются подшипники скольжения с принудительной смазкой. Для обеспечения принудительной смазки подшипниковых узлов насоса используется маслоустановка гидромуфты. В качестве концевых уплотнений ротора применяются торцовые уплотнения. Для исключения теплопередачи по валу насоса к концевым уплотнениям и опорным подшипникам перед торцовыми уплотнениями предусмотрены термобарьеры.

На всасывающем патрубке насоса предусмотрена установка защитного фильтра. В конструкции насоса предусмотрен отбор питательной воды от промежуточной ступени. Для соединения валов насоса и приводного механизма используется не требующая смазки упругая пластинчатая муфта. Ее применение позволяет улучшить вибрационные характеристики и увеличить ресурс подшипниковых узлов агрегата. Насос, приводной механизм и вспомогательные механизмы монтируются на единой сварной раме.

Рис.4. Характеристика насоса ПЭ 315-130

В качестве электропривода ПЭН ВД были выбраны электродвигатели HSTC 500FL корейского концерна «HYOSUNG CORPORATION», имеющие высокие технические и эксплуатационные характеристики.

Высокая степень защиты (IP55), минимальный уровень шума (<79 dBA на расстоянии 1 м), коэффициент полезного действия 95,7% при полной нагрузке позволяет отнести электродвигатели Hyosung к одним из лучших в классе мощностей 1-2 МВт. Электродвигатели оснащены подшипниками скольжения с самосмазкой, они просты в эксплуатации, надежны и долговечны, кроме того, не требуют применения маслостанции, в отличие от подшипников с принудительной смазкой. Это позволит сэкономить финансовые и трудовые ресурсы при эксплуатации и ремонте электродвигателей.

С целью плавного изменения частоты вращения ротора насоса при согласовании характеристик насоса и гидравлической сети выбраны гидромуфты 562 SVTL 12.1 производства «VOITH Turbo» (Германия), ведущего в мире производителя регулируемых по частоте вращения гидродинамических приводов (Рис. 5).

Рис.5. Регулируемая турбомуфта VOITH Turbo

Все основные преимущества регулируемых гидромуфт: высокая скорость реакции и точность регулирования; щадящий режим работы для приводного двигателя, небольшие инвестиционные затраты; снабжение маслом подключенных агрегатов; демпфирование крутильных колебаний и ударов – стали слагаемыми успешного внедрения этого оборудования в проекте.

Предварительное агрегатирование ПЭН ВД

Предварительная сборка насосных агрегатов происходила на производственной площадке в Санкт-Петербурге при участии сервисного персонала ЗАО «ЭнергоФронт» (рис. 6).

Предварительная сборка, помимо очевидного преимущества - демонстрация работоспособных агрегатов клиенту, имеет и неочевидные - предварительная проверка комплектности поставки, диагностика и устранение неполадок в работе оборудования позволяют минимизировать время и финансовые ресурсы заказчика.

Рис.6. Агрегат АПЭ 315-130 на предварительной сборке

В августе 2012 произведена транспортировка оборудования ПЭН ВД в полной комплектности, со всей технической документацией, на площадку Пермской ТЭЦ-9. Для оптимизации времени предстоящих шеф-монтажных работ и работ по пусконаладке агрегата, а также координации специалистов по контролю за монтажом оборудования ПЭН ВД, силами специалистов ЗАО «ЭнергоФронт» составлен план-график проведения работ по монтажу агрегатов.