Эффективность мини-турбин для привода механизмов тэц с поперечными связями

Эффективность мини-турбин для привода механизмов ТЭЦ с поперечными связями

К.т.н. С.Б. Горунович, ведущий инженер ПТО, «Усть-Илимская ТЭЦ», филиал ОАО «Иркутскэнерго», г. Усть-Илимск Иркутской обл.

Введение

Известно, что начиная с советских времен, турбоприводом обычно комплектуются питательные насосы конденсационных блоков мощностью 300 МВт и выше. ОАО «Калужский турбинный завод» (в настоящее время входит в состав энергомашиностроительного концерна «Силовые машины») разрабатывает и производит паровые турбины для привода питательных насосов и воздуходувок (вентиляторов) энергоблоков ТЭС и АЭС мощностью 300, 500, 800, 1000 и 1200 МВт [1]. Паровые турбины для привода питательных насосов крупных энергетических блоков, как правило, используют для работы пар из тепловой схемы основного турбинного цикла и, в большинстве случаев, - пар, отбираемый от главной турбины. Например, широкое распространение получила турбина Калужского турбинного завода типа Р-11-15/3П для привода питательных насосов типа ПТН-1150-340 энергоблоков мощностью 300 тыс. кВт [1].
В то же самое время примеры оснащения турбоприводом насосов меньшей мощности встречаются гораздо реже и в научно-технической литературе плохо освещены. Между тем, в настоящее время на электростанциях заметно возрос интерес к оснащению различных механизмов турбоприводом (вместо электропривода). Очевидно данную тенденцию можно объяснить стремлением энергогенерирующих предприятий снизить затраты на электроэнергию для собственных нужд, повысить свою эффективность.
При этом большинство авторов публикаций в отраслевых журналах не сомневаются в экономической эффективности использования турбопривода питательных насосов меньшей мощности на электростанциях (см. например, [2], [3]). К тому же, благодаря техническому прогрессу отечественной и зарубежной промышленности удалось решить большинство технических вопросов, препятствующих широкому внедрению турбоприводов насосов меньшей мощности на электростанциях [3].
Сегодня на российском рынке представлены несколько производителей турбин малой мощности, предлагающих использовать свою продукцию в качестве приводов насосов (см. врез).

Из примеров можно привести реконструкцию питательного насоса ПН-580-185 ст. № 5 ТЭЦ-11 ОАО «Иркутскэнерго», которая заключалась в замене электропривода питательного насоса на турбопривод, схема реконструкции представлена на рис. 1.

Из примеров успешной замены электроприводов питательного насоса турбинами малой мощности компании ООО «Комтек-Энергосервис» можно привести реконструкции питательных насосов с подачей от 380 до 720 м³/ч, реализованные на следующих электростанциях: Иркутская ТЭЦ-11 ПН-580-185, Черниговская ТЭЦ ПН-380-200, Ново-Кемеровская ТЭЦ ПН-500-180 и ПН-580-185, Красноярская ТЭЦ-1 ПН-720-185, Нижнекамская ТЭЦ ПН-580-185, Казанская ТЭЦ-3 два питательных насоса ПН-500-180, фотографии этих объектов представлены ниже.

Неудивительно, что главный вопрос, интересующий в наше время специалистов электростанций, - как наиболее убедительно и объективно оценить экономическую целесообразность замены электропривода насоса турбоприводом для обоснования возможных будущих инвестиций. В настоящее время существует немало отраслевых методик, позволяющих грамотно оперировать экономическими показателями. В качестве примера можно привести ту же самую методику экспресс-оценки экономической эффективности энергосберегающих мероприятий на ТЭС РАО «ЕЭС» России, на которую ссылается автор [2]. В ОАО «Иркутскэнерго» используется СТП 001.079.078-2007 «Методика оценки эффективности инвестиционных проектов ОАО «Иркутскэнерго». В то же время экономические показатели носят общий характер и перед тем, как на них выйти, необходимо хорошо представить и выразить техническую сторону вопроса. Что касается технической стороны, наиболее бесспорным и осязаемым, на мой взгляд, является понятие - коэффициент полезного действия (КПД), в общем случае определяющий отношение полезной мощности (энергии, работы) к затрачиваемой.