02 июня, 13:00

ТЭЦ-9 в Ангарске: лидерство по тепловой мощности в Иркутской области

Теплоэлектроцентраль является техничным представителем энергетики России и крупным филиалом "Иркутскэнерго"

2 июня, IrkutskMedia. Виктория Непогодина. ТЭЦ-9, построенная в Ангарске более 50-ти лет назад, на протяжении долгого времени занимает лидирующее положение по тепловой мощности в Иркутской области. Теплоэлектроцентраль является крупным филиалом ПАО "Иркутскэнерго" и типичным представителем современной энергетики России. Об истории строительства и расширения, современном положении, производственном процессе и экологической нагрузке ТЭЦ – в материале ИА IrkutskMedia.

История строительства и расширения ТЭЦ

Проектное задание на строительство ТЭЦ нефтеперерабатывающего завода было разработано 14 марта 1957 года ленинградским отделением Всесоюзного государственного проектного института "Теплоэнергопроект" в соответствии с заданием ГлавНИИ Миннефтепрома и согласно указанию Госэкономкомитета Совета Министров СССР. Строительство ТЭЦ НПЗ началось в комплексе Ангарского нефтеперабатывающего завода в июле 1958 года. Распоряжением по Иркутскому совнархозу №764 от 16 июля 1959 года ТЭЦ НПЗ с 1 июля 1959 года была передана в энергосистему "Иркутскэнерго" с присвоением ей наименования "Иркутская ТЭЦ-9".

Пуск первого котлоагрегата и турбины был произведен 16 мая 1963 года. Установленная мощность станции в конце 1969 года равнялась 300 МВт. Выработка электроэнергии составляла 922, 372 тысячи кВтч, отпуск тепловой энергии – 3521,6 тысячи Гкал, удельный расход топлива на отпуск электроэнергии – 205,9 т/кВтч, удельный расход топлива на отпуск теплоэнергии – 169,8 кг/Гкал, коэффициент использования тепловой мощности – 42,3%. С декабря 1968 года основным видом топлива для ИТЭЦ-9 определили уголь Азейского месторождения.

Для покрытия тепловых нагрузок в 1975-1980 годах на основании задания на проектирование, утвержденного заместителем министра энергетики и электрификации СССР от 2 июля 1970 года сибирским отделением "ВНИПИэнергопром" был выполнен технический проект расширения ИТЭЦ-9, который осуществлял увеличение установленной мощности станции с 300 тысяч кВт до 510 тысяч кВт. Строительство проходило в два этапа. Первый закончился в 1980 году, мощность ИТЭЦ-9 составляла 425 тысяч кВт. Далее к 1989 году закончился второй этап расширения станции до 510 тысяч кВт.

Современное состояние

В настоящий момент ТЭЦ-9 является крупным филиалом компании "Иркутскэнерго". Станция включает в себя ТЭЦ-9, участок №1 ТЭЦ-9 (бывшая ТЭЦ-1) и ангарские тепловые сети. Образование единого теплого узла, в который вошли ТЭЦ-1 и ангарские тепловые сети, произошло 1 июля 2005 года. Протяженность тепловых сетей к 2016 году составила порядка 442,2 км. Общая пропускная способность оценивается в 1890 Гкал/ч. Станция обеспечивает теплом, электроэнергией и производственным паром различных параметров промышленные площадки Ангарской нефтехимической компании и население города. На сегодняшний момент установленная электрическая мощность составляет 540 МВт, тепловая – 2402,5 Гкал/ч. Сжигаемое топливо – бурый и каменный уголь.

На данный момент разработан инвестиционный проект относительно бывшей ТЭЦ-1. Он направлен на полное закрытие станции. Однако под этим подразумевается не демонтаж оборудования, а, скорее, длительная консервация. Пока внешние условия не создают возможности, чтобы ТЭЦ-1 как-либо использовать. У нее низкие экономические показатели, она является невостребованной. Возможности и реконструкция участка №9 позволяет перенести производство. Уже половина работ сделана. Перенесен ряд тепловой нагрузки, весь город ТЭЦ-9 взяла на себя, остаются только паровые нагрузки, связанные с АО "АНХК". Сейчас как раз идет второй этап проекта. Сотрудники занимаются проектированием, смотрят, какие трубопроводы надо заменить.

Несмотря на то что станция была построена в 60-е годы 20 века, ее оборудование постоянно модернизируется, в том числе за счет оптимизации тепловых схем, реализации поступающих от сотрудников предложений по программе развития производственной системы. На ТЭЦ установлено 11 котельных агрегатов двух типов. Начиная с 2005 года и по настоящее время на всех 11-ти котлоагрегатах, четырех бойлерных установках и двух турбоагрегатах были внедрены автоматические системы управления технологическими процессами. Сегодня компьютеры заменили прежние панели и ключи управления. Глубокой модернизации были подвергнуты и турбины, в результате чего существенно выросла мощность и отдельных турбоагрегатов, и всей станции в целом.

Начиная с 2013 года установленная мощность ТЭЦ-9 выросла на 30 мВт и достигла 540 мВт – абсолютный рекорд. Электрическая мощность станции уступает только таким крупным станциям, как ТЭЦ-10 и Ново-Иркутской ТЭЦ. Однако по тепловой мощности ТЭЦ-9 является самой крупной по области. Такой огромный тепловой источник был создан с целью снабжения отоплением Ангарска и горячим паром и электрической энергией нефтехимический комбинат.

ТЭЦ-9 относится к техническим станциям высокого давления, Котлоагрегаты производят пар с давлением 130 кгс/кв. см и температурой 560°C. В производстве задействовано восемь турбоагрегатов общей мощностью 540 МВт. В настоящий момент, отопительная нагрузка Ангарска и промышленных предприятий составляет 77% от общего объема тепла, паровая нагрузка АО "АНХК" – 23%.

Станция является типичным представителем энергетики России, так как более 60% установленных мощностей электрической генерации представлено тепловыми электрическими станциями, аналогичными ТЭЦ-9. Особенность теплоэлектроцентрали в том, что она производит в комбинированном цикле тепловую и электрическую энергию. Данная технология позволяет полезно использовать тепло топлива в объеме, близком к 100%. Выбор именно такой технологии производства связан с тем, что в советское время в стране существовала плановая экономическая система, которая позволяла энергетические объекты привязывать непосредственно к источникам потребления энергии. Однако в тепловой энергетике до сих пор используются технологии, по которым строились станции 50 и более лет назад. Сейчас все идет в сторону увеличения параметров, но это дает небольшой рост экономичности, буквально считанные проценты.

На станции трудится приблизительно порядка 1,2 тысячи человек. Всем сотрудникам необходимо обеспечить максимально комфортные и безопасные условия работы. Главная задача – это защитить людей от вредных факторов, в особенности от шума и пыли. В средства индивидуальной защиты работников входят респираторы, специальные защитные шлемы, современные эффективные наушники, специальные средства коммуникации для взаимодействия сотрудников друг с другом в условиях повышенного шума, а также специальные очки, выполняющие функцию защиты глаз и создания направленного освещения рабочего поля в условиях недостаточного света. Особенно пыльно приходится возле вагоноопрокидывателя, где разгружается уголь с вагонов. В цехе топлива подачи есть опасность попадания в глаза мелких частиц, для этого работники надевают защитные шлемы и каждые полтора-два часа меняют респираторы. Надежные средства защиты необходимы сотрудникам такого сложного и важного производства как ТЭЦ-9.

Производственный процесс

Процесс технологии производства ТЭЦ-9 начинается с подвоза угля к вагонопрокидывателю. Он осуществляется железнодорожным транспортом. 74 кубометра угля разгружается примерно за 56 секунд, вагонный состав из 64-х вагонов с топливом – в течение восьми часов. За этот промежуток времени может разгрузиться до 14 тысяч тонн. Для нынешних систем разгрузки это хороший результат.


Ведущий инженер отдела развития производственных систем ТЭЦ-9. Фото: Виктория Непогодина, ИА IrkutskMedia

Следующий этап в производстве – подземная галерея, где крупные куски угля перемалываются с помощью механизма, напоминающего по устройству обычную мясорубку. Дробление угля является необходимым условием, так как его добыча происходит открытым способом. В угольном месторождении закладывается взрывчатое устройство, и в результате взрыва уголь делится на фракции, которые иногда достигает 50-70 см в диаметре.

В дальнейшем уголь попадает на ленточный конвейер. Это транспортное средство непрерывного действия, которое представляет собой резиновую ленту шириной 1,2 метра. На станции ТЭЦ-9 находится два ленточных конвейера, одна нить является основной, а вторая – резервной. На ленту насыпается топливо и подается в бункеры сырого угля или производится подача угля на склад, если топлива в цехе достаточно для ведения работы.

После размельченный уголь попадает в системы пылеприготовления, откуда затем поступает в котлы. Процесс, при котором топливо подается сразу в цех на сжигание в котлы, является наиболее эффективным способом доставки, потому что не имеет промежуточных мест хранения, его часто используют в зимнее время.

Энергетический котел представляют собой печь высотой до 35-ти метров, шириной 14 метров. Он производит 420 тонн пара в час при параметрах 560°C и давлением 130 атмосфер. Котел внутри обшит трубами. Внутри этих труб вода, которая нагревается с помощью 12-ти факелов и превращается в пар. Максимальная температура факела на высоте 13-15 метров составляет 1,3 тысячи градусов. Далее полученный пар поступает в систему пароперегревателей и по трубопроводу направляется в турбинный цех. В паровую турбину пар подается с начальными параметрами 550°C и 130 атмосфер.

В паровой турбине за счет пара вращается ротор, на котором есть диски с установленными на них паровыми лопатками. В этой части паровой турбины присоединен турбогенератор, который своим вращением вырабатывает электрическую энергию. Часть пара отбирается на теплообменники, которые нагревают воду. Здесь как раз можно наблюдать особенность комбинированной выработке тепловой энергии. Большая часть тепла сбрасывается в поверхностные теплообменники, которые греют сетевую воду, направляемую в город.

ТЭЦ-9 – станция с поперечными связями, что позволяет подавать пар от любого котлоагрегата на любую турбину. Это значительно увеличивает надежность энергоснабжения потребителей, и делает тепловую схему станции достаточно гибкой.

Экологическая нагрузка

Ведущий инженер отдела развития производственных систем ТЭЦ-9, бизнес-тренер по развитию производственных систем Евгений Купряков озабочен проблемой экологической нагрузки на предприятие. По его словам, на станции в данный момент существует несколько факторов, воздействующих на экологическую обстановку в регионе.


Ведущий инженер отдела развития производственных систем ТЭЦ-9. Фото: Виктория Непогодина, ИА IrkutskMedia

— Есть водные бассейны, в соответствии с проектом станции у нас открытая система водоснабжения. Станция забирает холодную воду из Ангары, она проходит через водопаровые теплообменники, не соприкасаясь напрямую с агрессивными средами. Единственное изменение воды – повышение на несколько градусов ее температуры. То есть в Ангару ниже по течению вода сбрасывается более теплая. . Выработку тепла мы стараемся полностью использовать на нашей станции, – отметил Евгений Купряков.

На ТЭЦ-9 существует система "Развитие производственных систем". Она подразумевает вовлечение всего персонала, начиная от рабочих и заканчивая директором филиала. Каждый имеет возможность подать предложение по экономии ресурсов. Люди регулярно делают заявления о том, как создать условия, при которых технологически будет возможно вернуть тепло обратно в цикл. Таким образом, можно передавать тепло в виде паров и горячей воды.

"Что касается воздушных бассейнов, то дымовые газы, отработавшие в котле, в дальнейшем делятся на две составляющие. Первое – это шлак, который у нас выпадает в осадок непосредственно в энергетических котлах. Он смывается водой в канал и подается по трубопроводу на золошлакоотвал. Вторая часть – дымовые газы. В большинстве своем они представляют собой золу. Дымовые газы проходят очистку в виде мокрого золоудаления. Таким образом, мы обеспечиваем очистку дымовых газов от золы до 97%, и лишь только 3% попадает у нас в атмосферу", – сообщил ведущий инженер.

Конечно, есть загрязнения, непосредственно связанные с газами. Например, это оксиды азота, углекислый газ, двуокись углерода. Окись углерода на электрических котлах практически не допускается, и это включено непосредственно в технологический процесс. Сотрудники ТЭЦ контролируют это.

— 3%, которые у нас остались вместе с охлажденными дымовыми газами и с теми парами воды, которые охлаждали, попадают в дымовые трубы. Здесь мы можем видеть, что на 90% это пар как раз от той воды, которая охладила дымовые газы. Главная задача – минимизировать воздействие на окружающую среду, – заявил Евгений Купряков.

Несмотря на то, что станция построена больше 50-ти лет назад, экономические показатели по-прежнему находятся на достойном уровне. Одним из самых важных является удельный расход условного топлива на отпуск электрической энергии. Запланировано, что в 2017 году будет потрачено 307 г условного топлива на производство 1 кВт в час электрической энергии Считается, что это хороший уровень экономичности производства электрической энергии.