Опыт ОАО "МПНУ Энерготехмонтаж" в проектировании, строительстве и пусконаладке мини-ТЭЦ

Размещено на http://www.Allbest.ru/

ОАО «МПНУ Энерготехмонтаж»

Опыт ОАО «МПНУ Энерготехмонтаж» в проектировании, строительстве и пусконаладке мини-ТЭЦ

Ширяев Р.Я.

Введение

Интерес к строительству мини-ТЭЦ и реконструкции действующих котельных с превращением их в автономные источники электро- и теплоснабжения с каждым днем все более и более возрастает. Причин этому много, основное конечно - это возможность и надежность обеспечения объектов электроэнергией, с возможностью при этом получать тепло, что существенно снижает себестоимость получаемой электроэнергии.

Однако специалистов, имеющих необходимый опыт и способных грамотно реализовать проекты строительства таких специфических объектов явно не хватает.

Положение усугубляется затянувшимся периодом отсутствия нормативной базы для проектирования когенерационных станций как на основе газопоршневых агрегатов (ГПА), так газотурбинных установок (ГТУ) малой мощности. Формальное следование нормам проектирования электростанций в соответствии с аббревиатурой «ТЭЦ» или примененный опыт строительства отопительных котельных приводит к ошибочным проектным решениям, увеличивающим срок и стоимость строительства.

Занимаясь данной проблематикой с 1998 г. ОАО МПНУ Энерготехмонтаж» имеет опыт участия в 14 проектах проектирования и строительства объектов с использованием принципов когенерации и тригенерации. Наиболее крупные из наших объектов: это энергоцентры ТК «Три Кита» (Московская обл.), гостинично-офисный центр ЗАО «МОНА» (г. Москва), завод «ПЕПСИ-КОЛА» (Московская обл.), ТК «Корзинка-6» (г. Липецк) и др. В настоящее время заключены договора и начаты работы еще по 6 объектам, ведутся переговоры с многими потенциальными Заказчиками о возможности строительства мини-ТЭЦ на их объектах.

Ведущие специалисты ОАО «МПНУ Энерготехмонтаж», в плане накопления опыта монтажа когенераторных установок, во взаимодействии с Ростехнадзором и ГОССТАНДАРТОМ России, принимали участие в сертификации установок когенерации наиболее широко представленных на российском рынке, посетили заводы изготовители, участвовали в заводских испытаний оборудования таких известных марок как:

JENBACHER (Австрия)

CUMМINS (Великобритания)

ELTECO (Словакия)

TЕDOM (Чехия)

TUMA TURBOMACH (Швейцария)

DETZ (Германия)

CAPSTONE (США)

SOLAR TURBINE (США)

1. Характерные ошибки заказчиков при подборе оборудования

Идея строительства мини-ТЭЦ, как правило, возникает у Заказчика когда у него возникают проблемы с получением в 1-ю очередь электроэнергии. Получаемое при этом тепло - вторично. Оно рассматривается как фактор, удешевляющий э/энергию.

При этом каждый Заказчик хочет получить максимальный результат с минимальными затратами, не всегда задумываясь, что результат пропорционален затратам.

Очень важно уже на первом этапе, когда идет совместная работа «некомпетентного» Заказчика с «умным» Проектировщиком по подготовке «Задания на проектирование» подобрать оборудование, выбрать принципиальную схему мини-ТЭЦ, с учетом всех «хотелок» Заказчика, в пределах имеющихся финансовых средств. Именно эта фаза создания мини-ТЭЦ определяет её работоспособность и экономику. Заложенные на данном этапе просчеты могут привести к:

- переизбытку генерирующих мощностей, соответственно излишним инвестиционным затратам;

- перегрузу, либо недогрузу установленного оборудования, что одинаково негативно влияет на ресурс силового оборудования;

- недополучению в «часы пик» необходимого количества энергии, как электрической так и тепловой;

- увеличению вероятности полного отключения потребителей при срабатывании автоматики безопасности.

Основными причинами данных и др. рисков являются:

- неполная, либо недостаточная проработка исходных данных по нагрузкам

· По величине, как э/энергии так и тепла. При этом крайне мало уделяется внимание расчетам режимов минимального потребления э/энергии.

· Распределению нагрузок по времени (день-ночь, зима-лето, будни- праздники и т.п.), их анализ позволяет определить максимальную и минимальную нагрузки, которые должны обеспечивать энергоагрегаты.

· По «набросам» и «сбросам» нагрузок при включении (выключении) мощных потребителей.

- отказ (либо пренебрежение) от дополнительных (резервных) источников э/энергии (сеть, ДЭС), которые могут «подхватить» нагрузку при падении потребления ниже минимально допустимого уровня, либо «подпитать в «час пик».

- экономия на средствах контроля и автоматизации работы мини-ТЭЦ, что не только снижает надежность работы мини-ТЭЦ, но и существенно повышает эксплуатационные расходы.

Немаловажным фактором на подготовительном этапе является выбор Заказчиком поставщика основного оборудования. В стремлении за сиюминутной экономией средств (на покупке оборудования) Заказчик не учитывает, что экономику необходимо считать на всем жизненном цикле мини- ТЭЦ, можно дешево купить, но разориться на эксплуатационных расходах. Только официальные представители компаний - производителей подберут комплектацию оборудования наиболее полно удовлетворяющую запросам Заказчика (не пытаясь любыми путями «впарить» то что есть «на складе»), выдадут полный комплект технической и эксплуатационной документации (на русском языке), обеспечат качественное гарантийное и постгарантийное обслуживание своего оборудования,

когенерация автономный электроснабжение теплоснабжение

2. Основные ошибки при проектировании

- Одним из моментов, на которые необходимо обращать внимание проектировщику является - наличие байпаса в котле-утилизаторе отработанных газов. От этого зависит расчет диаметров и выбор материала для газоходов и дымовых труб. При наличии байпаса расчетная температура выхлопных газов - 450-470⁰С, при его отсутствии - не более 200⁰С. Соответственно можно применять нежаропрочные стали, с меньшим диаметром газохода.

- Не все проектировщики уделяют должное внимание расчету и установке необходимого вентиляционного оборудования. Помимо обеспечения необходимого воздухообмена, необходимо обеспечить и температурный режим в машинном зале в пределах 15-35⁰С - Когенераторы очень чувствительны к температуре окружающего воздуха, особенно генераторы. Причем и приточное и вытяжное оборудование должно быть оснащено шумопоглащением, особенно если мини-ТЭЦ расположено в жилой зоне.

- Зачастую проектировщики упускают создание сервисных зон установленного оборудования. Выявляется это при шеф-монтаже поставщика оборудования с последующими доработками проекта, либо при сдаче объекта в эксплуатацию по требованию надзорных органов

- Следует проектировщикам учитывать высокие требования поставщиков к разводке, укладке и креплению силовых и сигнальных кабелей от КГУ.

3. Опыт монтажа и пусконаладки мини-ТЭЦ

Монтажные работы требуют достаточно высокого уровня монтажного персонала. Можно отметить несколько факторов, влияющих на качество монтажных работ:

1. Как правило, российские требования к монтажу в основном соответствуют требованиям технических инструкций фирм-изготовителей, однако ряд требований этих инструкций носит специфический характер, и при монтаже их необходимо неукоснительно соблюдать. Самая главная задача для монтажной организации - эти технические инструкции вовремя получить и предпочтительнее на русском языке. Весьма редко такие инструкции передаются в монтаж до его начала. Техническое сопровождение фирм - производителей оставляет желать лучшего. Например, при монтаже оборудования энергоцентра «Три Кита», часть наших вопросов просто передавалась в Австрию, и мы достаточно долго ждали ответ. При монтаже Мини ТЭЦ в Москве уже в этом году, технические инструкции представителями фирмы были нам предъявлены уже после окончания монтажа.

2. Тот факт, что от момента начала проектирования до поставки оборудования проходит достаточно длительный период времени, а исходные данные выдаются ещё ранее, часто приводит к несоответствию поставленного оборудования проектным решениям. Например, на одной Мини ТЭЦ, поставленные газогенераторные машины оказались на 200 мм длиннее, чем заявлены в исходных данных, и пришлось приложить немало усилий для её расположения на выполненный меньший фундамент. В другом случае, абсорционная холодильная машина оказалась на 4 тонны тяжелее заявленных исходных данных, что также потребовало срочных корректив в ППР, в третьем случае поставленный фирмой участок газохода от машины к теплообменнику из-за изменения конфигурации выходного патрубка пришлось полностью переделывать.

3. Оформляют контракты на закупку машин, как правило, менеджеры далёкие от СМР, и многие элементы поставки, предлагаемые фирмами опционно, остаются без внимания покупателя. Например, погрузка и выгрузка агрегированных машин весом по десятку тонн по технической инструкции завода - изготовителя производится специальной оснасткой, которую никто не покупает. При её отсутствии нам пришлось при выгрузке машин на «Трёх Китах» не только изготавливать подобную оснастку практически по фотографическим изображениям, но и демонтировать часть навесного оборудования газогенераторных модулей. А это время и дополнительные затраты. Также никто не покупает предлагаемые фирмами ролики для накатки машин в проектное положение. Приходится разрабатывать накаточные пути, применять лёбёдки.

4. На всех без исключения объектах нам приходилось при приёмке фундаментов под машины требовать перешлифовки опорной плоскости. Дело в том, что машины на фундаментах не закреплены ни анкерами, ни направляющим или ограничителями, а стоят только за счёт своего веса. Поэтому требования к допускам по отметкам чистоте поверхности довольно жёсткие. Своевременные указания и выдача требований к фундаменту из технических инструкций изготовителей, могут минимизировать последующие затраты строительной организации.

5. Пусконаладочные работы зачастую ограничены имеющейся на данный момент электрической нагрузкой. При новом строительстве ввод Мини-ТЭЦ как правило опережает готовность потребителей электроэнергии. И если для ввода пиковых котлов нет проблем - подача тепла на отопление неотделанных помещений, то эл. энергию подать без потребителей некуда. Хотя при пуске контейнерной Мини ТЭЦ в г. Сочи была применена система балластной нагрузки.

6. Большие проблемы при наладке систем управления машинами возникают в случае выдачи ТУ для работы в параллель с сетью, а фактической работы в автономном режиме. Практически весь алгоритм управления, заложенный фирмой при изготовлении машины, приходится перестраивать «на ходу»

7. У нас также имеется также опыт ПНР российской машины. Опыт уже давний - четырёхлетний и, увы, отрицательный. На всех режимах эмиссия превышала нормативные значения в несколько раз. Неоднократный приезд заводских специалистов и их попытки настроить работу двигателя результатов не дали. Машина была демонтирована и отправлена на завод. Это пример на первый взгляд простой и быстрой переделки дизеля на газовое топливо, но он подтверждает, что не зря ведущие производители газогенераторов или разрабатывали двигатели изначально на газе или проводили достаточно серьёзные исследования и инновации при переводе дизельного двигателя на газовое топливо.

8. Первые машины на ТК «Три Кита» да и ряд последующих в Ярославле, Сочи, Каменск-Шахтинском мы сдавали ещё газовой инспекции Энергонадзора и в условиях отсутствия нормативных документов именно по газовым двигателям пришлось разработать и согласовать соответствующие методики, отчёты, акты.

Вышесказанное позволяет сделать вывод о необходимости очень серьёзного подхода к производству монтажных и пусконаладочных работ и предпочтении среди огромного числа фирм, готовых взяться за эти работы, фирмам имеющих определенный опыт.

Размещено на Allbest.ru