И. В. Соломенников – ООО «Зауральская ТЭЦ»

ТЭЦ для Зауралья
Зауральская ТЭЦ (г. Сибай, Республика Башкортостан) построена в 2004 г. для покрытия дефицита электрической мощности в сибайском энергоузле. Теплоэлектростанция изначально была оснащена десятью газопоршневыми австрийскими агрегатами JMS 620 фирмы Jenbacher. Их суммарная электрическая мощность – 27 МВт, тепловая – 22 Гкал/ч. Тогда – почти 10 лет назад – наша ТЭЦ была крупнейшей газопоршневой теплоэлектростанцией не только в России, но и в Европе.
Развитие Сибайского промышленного региона потребовало увеличения вырабатываемой тепловой и электрической энергии, и руководство Башкирской генерирующей компании приняло решение расширить действующую Зауральскую ТЭЦ путем строительства котельного цеха (два котла Е-50-1,4-250 ГМ) и создания ГТУ-ТЭЦ на базе газотурбинной электростанции ГТЭС-16ПА разработки и производства ОАО «Авиадвигатель».
Башкирские энергетики остановили свой выбор на пермской электростанции не случайно. Во-первых, «Авиадвигатель» – отечественный производитель, а это значит, что стоимость технического обслуживания, ремонта, запасных частей должна быть значительно ниже, чем у зарубежных производителей.
Во-вторых, пермские газотурбинные электростанции с 2000 года работают в Башкирии в г. Агидель и с. Большеустьикинское. Правда, там установлены машины меньшей мощности – ГТЭС «Урал-4000», но к тому моменту они уже хорошо себя зарекомендовали. Вообще, пермские «четверки» хорошо известны в отрасли: их очень много на севере, у газовиков. Это надежные машины – значит, оборудованию ОАО «Авиадвигатель» можно доверять. В 2011 г. ГТЭС-16ПА начала работать в составе Зауральской теплоэлектростанции.

Работой пермской ГТЭС мы довольны
ГТЭС-16ПА – одна из последних перспективных разработок КБ «Авиадвигатель». Эта электростанция мощностью 16 МВт предназначена для работы в когенерационном цикле практически при любой температуре окружающего воздуха: от -60 °С до -45 °С. ГТЭС Зауральской ТЭЦ размещается на открытой площадке, не в ангаре, но суровые климатические условия не влияют на работу техники.
В основе конструкции станции газотурбинная установка ГТЭ-16ПА на базе двигателя ПС90ЭУ-16А. В качестве топлива используется природный газ. Особого внимания заслуживает одновальный двигатель ПС-90ЭУ-16А со свободной силовой турбиной и электрической системой запуска. Его главным отличием от аналогов является применение 4-ступенчатой свободной силовой турбины с номинальной частотой вращения 3000 об/мин. При использовании такой конструкции привод турбогенератора осуществляется без редуктора.
Надежность системы оценивается по надежности самого слабого элемента. По опыту эксплуатации известно, что в газотурбинном оборудовании слабое место – редуктор. Чтобы привести редуктор в движение, нужна электроэнергия. Кроме того, редуктор – довольно сложный механизм, требующий дополнительного обслуживания, а это влечет дополнительные расходы. Мы же получили только преимущества от безредукторной конструкции: надежность, простое обслуживание, повышение КПД, уменьшение затрат. Мы считаем эту схему очень удачной и перспективной.
Бесперебойная работа электростанции ГТЭС-16ПА обеспечивается несколькими факторами. Во-первых, система автоматического управления (САУ) ГТЭС базируется на программируемых логических контроллерах Simatic, которые отличаются высокой надежностью. За все время эксплуатации станции не было отказов, связанных с выходом из строя технических средств системы автоматического регулирования.
Во-вторых, используется резервирование многих систем, входящих в состав ГТЭС. Так, например, предусмотрено резервное питание контроллеров, датчиков и прочего дополнительного оборудования при отключении основного. Пульт управления ГТЭС установлен на главном щите управления ТЭЦ, и мы можем дистанционно контролировать параметры электростанции, управлять ими на всех режимах работы.
Система автоматического регулирования ГТЭС интегрирована в АСУ технологическим процессом всей ТЭЦ. Это позволяет нам использовать «малолюдные» технологии работы.
Ввод в эксплуатацию ГТЭС обеспечил устойчивую работу всей Зауральской ТЭЦ. У нас нередки скачки напряжения в сетях, бывает снижение с 6,3 до 4 кВ. И если раньше система защиты ТЭЦ отключала оборудование, то теперь благодаря ГТУ выключений нет, более того, интегрированная в главное распределительное устройство ТЭЦ, она поддерживает все наше оборудование, в том числе и газопоршневые агрегаты.
Еще одно большое преимущество пермской ГТЭС – когенерационный цикл ее работы, т.е. комбинированная выработка электроэнергии и тепла. Мы не только вырабатываем электроэнергию, но и «греем» город Сибай.

Неизбежные трудности роста
ГТЭС-16ПА на Зауральской ТЭЦ – это третья электростанция на базе безредукторной ГТУ, созданная компанией «Авиадвигатель». По сути, эксплуатация этого оборудования только набирает обороты. Но было бы несправедливо говорить только о достоинствах электростанции и умалчивать о ее недостатках, которые проявились во время пусконаладочных работ и в начале эксплуатации:
•    переделка схемы шкафа управления возбуждения генератора (ШУВГ, производство ОАО «Электротяжмаш-Привод»), которая привела к выходу из строя источника бесперебойного электропитания (ИБЭП), и шкафа устройств связи с объектом (ШУСО);
•    недоработки программного обеспечения, вызванные особенностями местных технических и климатических условий;
•    проблемы сопряжения оборудования ГТЭС со вспомогательным электротехническим оборудованием сторонних производителей. Специалисты ОАО «Авиадвигатель» постарались максимально быстро преодолеть возникшие трудности. Однако еще остались нерешенные вопросы: выходят из строя блоки ПНС (4 шт. за год), неисправность ИБЭП, оседание сажи на поверхностях нагрева котла-утилизатора.
Справедливости ради хочу отметить, что к двигателю и ГТУ претензий нет. Специалисты пермского КБ, как разработчики газотурбинного оборудования, знают свое дело на «отлично». Но ГТЭС состоит не только из ГТУ: в ней собрано множество агрегатов, систем, датчиков, источников питания и т.д. разных производителей. Перед ОАО «Авиадвигатель» стояла колоссальной сложности задача – объединить все это, отладить так, чтобы система работала стабильно.
Претензии к электротехническому оборудованию мы обращаем к пермскому КБ как к генподрядчику. Та же ситуация может быть и с котлом-утилизатором. Причина оседания сажи до конца не выявлена. Совсем не хочется «обвинять» камеру сгорания в недостаточной эффективности. Нужно разобраться и с качеством топливного газа, а он высокосернистый. Скорее всего, проблема комплексная, и ее решение не может быть простым.

Что лучше?
Об уникальности Зауральской ТЭЦ свидетельствует не только ее мощность, малое количество оперативного обслуживающего персонала (всего 25 человек), но и наличие разнородного оборудования. Невольно возникает вопрос: что лучше – австрийские газопоршневые агрегаты или отечественная газотурбинная электростанция ГТЭС-16ПА?
У зарубежных агрегатов коэффициент полезного действия даже выше, чем у газотурбинных электростанций отечественного производства. Они точно так же, как и ГТЭС-16ПА, оборудованы котлами-утилизаторами и работают в когенерационном цикле. Однако стоимость обслуживания и ремонта импортной техники в три раза выше. Во многих отраслях промышленности, да и в бытовой сфере, мы столкнулись с этой проблемой: продажная цена импортного оборудования может быть ниже стоимости отечественного, зато последующий сервис очень дорогой.
Но не все так однозначно. На сегодня ГТЭС16ПА наработала более 15 тыс. часов. Все это время в соответствии с регламентом мы регулярно останавливаем электростанцию на техобслуживание. Специалисты компании «Авиадвигатель» проводят осмотр, практически никогда не выявляют никаких проблем, и мы запускаем станцию вновь. На проведение ТО, приобретение запчастей и расходных материалов мы тратим около шести миллионов рублей в год. Желательно, чтобы компания увеличила интервал между осмотрами хотя бы до 4 тыс. часов. Пока договорились только об эксплуатации по эквивалентной наработке в течение 2 тыс. часов. Это уже хорошо, но нам хочется большего.
Примерно через 10 тыс. часов наступит срок капитального ремонта. И уже сегодня Пермский моторный завод – серийный изготовитель газотурбинной установки ГТЭ-16ПА –предлагает нам сумму, превышающую прежние расценки. Стоимость обслуживания австрийских газопоршневых агрегатов тоже нефиксированная. Более того, она исчисляется в евро, курс которого постоянно растет. Но в результате конкурса между дилерами нам удается добиться суммы даже ниже первоначальной. Время покажет, чьи услуги будут дороже.

Перспективы
С начала эксплуатации в марте 2011 года ГТЭС-16ПА наработала 15577 часов, выработала около 245000 МВт·ч электрической и 180000 Гкал тепловой энергии.
Среднегодовые экономические показатели ГТЭС таковы:
•    себестоимость единицы полезно отпущенной электрической энергии – 117 р/кВт·ч;
•    себестоимость единицы полезно отпущенной тепловой энергии – 735,71 р/Гкал.
Газотурбинная электростанция ГТЭС-16ПА в составе Зауральской ТЭЦ работает стабильно, в соответствии с заявленными разработчиком параметрами. Сегодня мы полностью обеспечиваем нужды Сибая в тепле и горячей воде.
Мы, энергетики Зауральской ТЭЦ, отработав уже три года с оборудованием, созданным ОАО «Авиадвигатель», можем сказать, что ГТЭС-16ПА надежна, экономична и соответствует заявленным технико-эксплуатационным характеристикам, а также экологическим требованиям. Вместе с пермскими двигателестроителями мы получили бесценный опыт эксплуатации газотурбинной электростанции в жестких климатических условиях Зауралья. Уверен, что при условии ведения адекватной финансовой политики башкирские энергетики будут рады продолжить плодотворное сотрудничество.