Развитие энергетики, энергобезопасность в современном мире неосуществимы без применения высоких технологий, инновационных и инвестиционных программ, проектов, основанных на новейших достижениях и разработках. На всероссийском совещании холдинга РАО «ЕЭС России», которое проводил А. Б. Чубайс, была принята программа основных направлений технологической политики в энергетике. Эта программа начала реализовываться и в ОАО «Курская генерирующая компания», которая в скором будущем станет филиалом ОАО «Территориальная генерирующая компания № 4».
Первые в России
Технология очистки воды методом обратного ОСМОСА уже не один год используется в энергетике развитых стран мира. Ее называют будущим теплоэнергетики. Поэтому научно-практический семинар «Состояние и перспективы модернизации водоподготовки на предприятиях теплоэлектроэнергетики», «Опыт эксплуатации установок обратного ОСМОСА на ТЭЦ-1 ОАО «Курская генерирующая компания» стал событием высокой практической ценности. Организаторами семинара, собравшего представителей 13 регионов России, выступили ОАО «Территориальная генерирующая компания № 4» и ОАО «Курская генерирующая компания» при участии разработчика установок ООО «Воронеж-Аква».
Открывая семинар, исполнительный директор ОАО «Курская генерирующая компания» Ю. Д. Сухих отметил, что надежная и экономичная работа любого энергоисточника зависит от того, насколько рационально организованы водоподготовка и водный режим энергетических и водогрейных котлов. Это является важным аспектом успешной деятельности отдельно взятого энергоисточника и позволяет существенно улучшить качественное состояние основного теплоэнергетического оборудования. Курская ТЭЦ-1 в настоящее время является единственной в России, полностью переведенной на новую систему подготовки обессоленной воды для питания котлов методом обратного ОСМОСА. На станции действуют пять установок суммарной производительностью 250 тонн в час.
Необходимость поиска для повышения конкурентоспособности вырабатываемой тепло- и электроэнергии в своем выступлении затронул главный инженер ОАО «ТГК-4» В. В. Костин. По его словам, главная задача энергопредприятий заключается в уменьшении удельных расходов топлива, эксплуатационных затрат за счет обеспечения высокоэффективной и надежной работы энергопроизводящего оборудования, снижения издержек производства. При этом необходимо свести к минимуму потери, обусловленные работой водоочистного оборудования, и негативные процессы, возникающие из‑за недостаточного качества очищенной воды. Особо Вячеслав Викторович уделил внимание экологическому аспекту существующей водоподготовки, подчеркнув, что планы технического перевооружения должны быть направлены прежде всего на модернизацию водоподготовки.
Это наглядно продемонстрировал технический директор Курской ТЭЦ-1 В. А. Гагарин. Поочередное внедрение пяти установок ОСМОС на энергоисточнике позволило полностью отказаться от применения опасных химреагентов (серной кислоты, щелочи) при производстве обессоленной воды, исключить травмоопасность персонала и вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций (при утечках реагентов). Установки работают в автоматическом режиме, что снижает затраты на их обслуживание. Большое преимущество инновации – отсутствие стоков, поскольку образующийся на них концентрат полностью используется (для подпитки теплосетей по согласованию с отраслевыми институтами: ВТИ, ОргГрэс).
Опыт Курска стоит развивать
С приведенными выше доводами согласен и генеральный директор ЗАО «Энергоинвесттехника» доктор технических наук В. И. Разинков, который ознакомил присутствующих со стратегическим партнером предприятия – ООО «Воронеж-Аква» и его опытом практической деятельности по реализации программ организации и модернизации водоподготовки для предприятий электроэнергетики. Многолетний опыт эксплуатации установок обратного ОСМОСА при отсутствии от потребителей замечаний по производительности и качеству очищенной воды позволяет говорить о необходимости и целесообразности массового внедрения баромембранной технологии очистки воды на предприятиях энергетики.
Присутствовавшие на семинаре генеральный директор ООО «Воронеж-Аква» Н. Е. Безруков и директор по НИОКР ООО «Воронеж-Аква» Е. Г. Буховец в своих выступлениях отметили несовершенства существующего технологического процесса, выдающие нестабильные показатели очищенной воды, залповые выбросы загрязненной воды в технологические магистрали, которые дестабилизируют работу водоочистного и энергопроизводящего оборудования. Это и ряд других особенностей отечественной теплоэнергетики в конечном счете снижает конкурентоспособность вырабатываемой тепловой и электрической энергии, ухудшает финансовые результаты работы предприятий.
Разработчики обстоятельно представили концепцию технического перевооружения химцехов на базе внедрения интегрированных мембранных технологий (установок микро-, ультрафильтрации, обратного осмоса, электродеионизации, мембранной дегазации). Они рассмотрели вопросы возможной замены осветлителей на более современное оборудование – установки ультрафильтрации, которые при минимальных затратах химреагентов (снижение более чем в 100 раз) обеспечивают более эффективную предварительную очистку воды из поверхностных водозаборов в сравнении с осветлителями любых типов. Технико-экономические выгоды от реализации таких проектов заключаются в снижении себестоимости вырабатываемой тепловой и электрической энергии за счет уменьшения эксплуатационных расходов, повышения эффективности и надежности работы водоочистного и энергопроизводящего оборудования. Средний срок окупаемости проектов составляет около двух лет.
Учитывая, что на ТЭЦ-1 ОАО «Курская генерирующая компания» впервые в России производство обессоленной воды для котлов полностью осуществляется на установках обратного ОСМОСА, представляется целесообразным внедрить на этой станции первую установку ультрафильтрации мощностью 50‑100 т / час (вместо осветлителей) с тем, чтобы полученный опыт распространить затем на другие предприятия ТГК-4.
Семинар показал, что новые разработки в корне могут поменять техническую политику в применении оборудования в теплоэнергетике и вывести ее на новый уровень подхода к проектированию тепловых и электрических станций. В целом выражено одобрение концепции поэтапного перевооружения химцехов на базе современного мембранного оборудования, которая учитывает и использует уже имеющееся на ТЭЦ оборудование, обеспечивает получение максимального технико-экономического результата.
Новые решения для малой энергетики
Новые технологии по очистке воды пришли и в малую теплоэнергетику региона. Связано это с тем, что по соглашению с губернатором Курской области А. Н. Михайловым, в области действует программа передачи в аренду «Курской генерирующей компании» муниципальных котельных и тепловых сетей в различных населенных пунктах Курской области. Реализация этой программы началась в 2003 году. В настоящее время ОАО «Курская генерирующая компания» арендует 37 котельных: газовых, мазутных, угольных и около 58 км тепловых сетей.
При обследовании арендованных объектов выяснилось, что на ряде котельных химводоочистка (ХВО) отсутствовала с пуска, на других – работала неудовлетворительно (традиционное Na‑катионирование). Между тем наличие качественной химводоочистки – одно из главных условий надежной и безопасной службы отопительной системы. При таком состоянии водоподготовки вода, поступающая в котел, содержит различные газы и примеси. В результате, происходит коррозия оборудования, образуются отложения внутри труб и батарей системы отопления, снижающие эффективность системы теплоснабжения.
Анализ эксплуатации котлов на котельных, принятых в аренду, показал, что срок службы котла до полной замены поверхностей нагрева на котельных, имеющих ХВО, составлял 4-5 лет, на котельных, где ХВО отсутствовало, – 2 года. Разброс котельных от г. Курска составляет от 30 до 160 км. На таком расстоянии качественный контроль за эксплуатацией ХВО обеспечить довольно проблематично. Перед руководством компании, инженерно-техническими службами, сопровождающими эксплуатацию арендованных котельных, встал вопрос о повышении уровня эксплуатации котельных, эффективности и экономичности их работы, снижении затрат на ремонты.
Компания остановила свой выбор на обработке подпиточной воды комплексонатами. Это относительно простая технология, которая позволяет решить вопрос водоподготовки в комплексе: защита от накипи и коррозии, отмывка старых отложений. Простота эксплуатации установки дозирования не требует специально обученного персонала. Данная технология имеет согласованную с соответствующими органами нормативную базу, а также широкий диапазон внедрения – от Юга России до Сибири.
Первая установка ХВО с дозированием в подпиточную воду НТФ-цинка внедрена на мазутной котельной в п. Золотухино в 2004 г. до начала отопительного сезона. Химводоочистка на котельной отсутствовала с пуска. По окончании отопительного сезона 2004‑2005г. были вскрыты коллекторы котла, прошедшего капитальный ремонт в 2004 г., с полной заменой поверхностей нагрева, произведен осмотр, показавший полное отсутствие отложений. Одновременно с внедрением ХВО были установлены индикаторы коррозии на трубопроводе прямой воды после котлов и обратной воды перед котлами. По окончании отопительного сезона индикаторы также были сняты. На них присутствовал лишь легкий пылевидный налет светло-коричневого цвета, который легко удалился с помощью деревянного скребка. Исследование индикаторных пластин показало, что скорость коррозии в прямой сетевой воде низкая (0,0263 мм/год), в обратной воде – допустимая (0,048 мм/год), хотя исходная вода, по результатам обследования специалистами «Экоэнерго», имеет высокую коррозионную активность.
Учитывая положительный опыт внедрения первой автоматизированной ХВО, с вводом комплексонатов в 2005 г. компанией было принято решение продолжить внедрение подобных установок на арендованных муниципальных котельных, с выводом из работы Na‑катионитных фильтров ХВО.
В отопительный сезон 2005‑2006г. компания вступила еще с шестью подобными установками. Все они внедрены на газовых водогрейных котельных. Оценка эффективности их работы будет проведена по окончании отопительного сезона. В этом году ОАО «Курская генерирующая компания» планирует установить еще три установки.
Расширяя свой бизнес по производству тепловой и электрической энергии в регионе, ОАО «Курская генерирующая компания» берет на вооружение самые современные технологии. А реальное снижение затрат при производстве энергии, удобство и надежность эксплуатации оборудования – лучшая оценка любого новшества.