Теплогенерация

В конце 2016 года ПАО "Территориальная генерирующая компания N 1" (ТГК-1) закончит реконструкцию Первомайской теплоэлектроцентрали, одной из крупнейших станций компании, запущенной в работу более 50 лет назад. Задача реконструкции была не из легких — не просто обновить оборудование, а построить новую современную ТЭЦ в условиях действующего предприятия с поэтапным замещением старых мощностей и объектов инфраструктуры новыми и с последующим закрытием старой станции.

Алексей Кириченко

В итоге проект шел в несколько этапов, вначале ввели в работу энергоблоки на базе двух ПГУ-180, а потом приступили к возведению объединенного вспомогательного комплекса — масштабной котельной.

Теперь на очереди — закрытие старой части Первомайской ТЭЦ — той самой, с которой началась история этого объекта.

От заводской ТЭЦ до крупнейшего энергообъекта Петербурга

Первый камень в основание станции, которая сейчас известна как Первомайская ТЭЦ, был заложен в 1952 году, а спустя пять лет, 30 марта 1957 года, она была запущена в эксплуатацию и называлась ТЭЦ-14 Кировского завода. Изначально проект предусматривал сооружение заводской теплоэлектроцентрали установленной мощностью 50 МВт, но затем вырос до городских масштабов. В 1955 году, когда еще не достроенная ТЭЦ была передана в систему "Ленэнерго" в соответствии с постановлением Совета министров СССР "О развитии теплофикации города Ленинграда", проектное задание изменилось. Оно включало в себя расширение мощности станции в четыре раза, до 200 МВт. В 1958 году, спустя год после запуска ТЭЦ-14, принято аналогичное решение об увеличении мощности — на этот раз до 300 МВт.

Современное название станции было присвоено в 1967 году. Слово "Первомайская" имеет историческое значение: ТЭЦ была построена на месте проведения "первой маевки" — конспиративной загородной сходки петербургских рабочих 5 мая 1891 года. Тогда на взморье у реки Екатерингофки, в районе Путиловской верфи, собралось 100 человек.

В 2005 году, после реформирования энергосистемы России, Первомайская ТЭЦ вошла в состав новой — крупнейшей генерирующей компании Северо-Запада — ТГК-1 (входит в группу "Газпром", 51,79% акций компании принадлежит ООО "Газпром энергохолдинг"), которая объединяет 53 электростанции. Первомайская ТЭЦ входит в пятерку крупнейших объектов ТГК-1. Неслучайно в зоне теплоснабжения этой станции Адмиралтейский, Кировский и Красносельский районы, где сейчас проживают свыше 500 тыс. человек и исторически располагаются стратегические производственные предприятия Петербурга. Среди них ОАО "Кировский завод", АО "Морской порт Санкт-Петербург", а также ПАО "Судостроительный завод "Северная верфь"".

Но к тому моменту, когда ТГК-1 получила Первомайскую ТЭЦ, ее основное и вспомогательное оборудование достигло предельного технического состояния. Поэтому в 2006 году реконструкция данной станции вошла в число первоочередных проектов инвестиционной программы ТГК-1, и, по сути, перед компанией стояла задача построить новую станцию, полностью заместив оборудование действующей.

Подспорьем для инвестиций ТГК-1 стали договоры на поставку мощности (ДПМ) — механизм, разработанный в середине "нулевых" Министерством энергетики РФ вместе с некоммерческим партнерством "Совет рынка" и стимулирующий инвестиции в энергетическую отрасль во избежание дефицита генерации в стране. Принцип работы ДПМ состоит в том, что генерирующие компании вводят новую мощность за собственные средства в установленный договором срок (нарушая его, компания получает штраф), а взамен государство гарантирует окупаемость проектов. Так, генерирующая компания получает гарантированную продажу мощности на протяжении десяти лет при условии компенсации 70-95% затрат и приоритет на рынке конкурентного отбора мощности по отношению к действующей генерации.

На сегодня ТГК-1 практически завершила программу ДПМ, построив более 1,65 ГВт новых мощностей в Петербурге и Ленинградской области и своевременно выполнив свои обязательства по договорам.

Десять лет ради достижения цели

Заместитель генерального директора по капитальному строительству ТГК-1 Вадим Ведерчик рассказывает, что проект реконструкции станции был разделен на три основных этапа. По его словам, в результате поэтапной реализации пусковых комплексов обеспечена возможность полного вывода из эксплуатации устаревшего оборудования на площадке старой станции и за счет применения современных технологий "повышена надежность, экологичность и экономичность" новой ТЭЦ.

"Проект комплексной реконструкции Первомайской ТЭЦ является особенным для ТГК-1. Впервые была не просто построена новая станция или новый энергоблок на обособленной территории, а в рамках действующего предприятия построены современные генерирующие мощности с интегрированной инфраструктурой схем выдачи тепловой, электрической мощности, схем газоснабжения, водоподведения и водоотведения, обеспечивающей многолетнюю параллельную работы как новых, так и старых мощностей. Инженерная мысль проектировщиков и технологов, труд нескольких тысяч строителей, монтажников и наладчиков, слаженная, совместная работа строительных и инженерных служб компании позволили реализовать проект в установленный срок. И только теперь, после завершения основных этапов реконструкции, обеспечена возможность полного вывода оборудования старой части ТЭЦ", — говорит господин Ведерчик.

На первом этапе ТГК-1, помимо периферийных объектов, обновила всю генерирующую часть Первомайской ТЭЦ, построив в 2010-2011 годах по ДПМ два энергоблока — парогазовые установки (ПГУ). В результате электрическая мощность станции составила 360 МВт, тепловая — 928 Гкал/ч.

При применении ПГУ-энергоблоков, состоящих из двух газотурбинных установок, паровой турбины и двух котлов утилизаторов для производства пара оборудование при выработке электроэнергии используется эффективнее, тем самым снижаются топливные расходы на его эксплуатацию. Причина в том, что газотурбинные установки производят только электроэнергию, но за счет высокой температуры поступающих с них выхлопных газов в котел-утилизатор вода в нем нагревается до состояния пара, а он подается в паровую турбину, которая уже вырабатывает тепло вместе с электричеством.

Выработанная электроэнергия Первомайской ТЭЦ поставляется в единую энергосистему России: схема выдачи мощности осуществляется в сеть на напряжение 110 кВ двух подстанций "Ленэнерго" (N 17, N 19) и подстанции "Западная" ПАО "ФСК ЕЭС". Теплоснабжение горячей водой ведется по открытой двухтрубной схеме Северной и Автовской тепломагистралей АО "Теплосеть Санкт-Петербурга", подконтрольного ТГК-1.

Вторым этапом реконструкции, завершенным в 2015 году, стало сооружение хозяйства аварийного дизельного и мазутного топлива на территории Первомайской ТЭЦ. Несмотря на то, что станция работает на природном газе, энергетикам необходимо иметь резервное дизельное топливо для энергоблоков и мазут — для котельного оборудования. Новый комплекс обеспечивает возможность приема и отгрузки данного топлива с железнодорожного и автомобильного транспорта, а также хранение больших запасов дизельного топлива.

В эти дни ТГК-1 завершает последний, третий этап реконструкции Первомайской ТЭЦ — строительство объединенного вспомогательного комплекса (ОВК), запуск которого позволит окончательно перевести всю технологию производства горячей воды ТЭЦ на площадку новой станции. ОВК представляет собой масштабную котельную, которая глобально разделена на две части. Первая часть этой котельной состоит из трех паровых котлов, львиная доля пара с них берется для водоподготовительной установки, также входящей в состав ОВК. Данная установка глубоко обессоливает воду, сочетая в себе все три мембранные технологии — ультрафильтрацию, обратный осмос и электродеионизацию. Вторая часть комплекса включает пять водогрейных котлов, после чего нагретая до нужной температуры вода по трубам поступает к конечному потребителю.

В целом ОВК решает задачи круглогодичного отпуска тепла от ТЭЦ на нужды горячего водоснабжения населения, а также крупных потребителей, таких как "Северная верфь". Благодаря данному комплексу, на долю которого приходится две трети всей тепловой мощности Первомайской ТЭЦ, станция покроет не только существующие, но и перспективные тепловые нагрузки в Петербурге.

Технологии на благо экологии

Обновленная Первомайская ТЭЦ имеет несколько уникальных технических решений, которые позволят такому, казалось бы, масштабному промышленному объекту не наносить вред экологии. Из вспомогательного оборудования здесь установлены четыре градирни Геллера, которые представляют собой башни, служащие для охлаждения горячей воды в паровых установках. Преимуществом технологии Геллера является то, что на башнях закреплены сухие вентиляторные установки, которые, в отличие от других систем охлаждения оборудования — испарительных градирен и прудов-охладителей, не оказывают паровлажностную нагрузку на окружающую среду. То есть при охлаждении оборудования станции не происходит открытого соприкосновения воды и воздуха.

Во-вторых, ТЭЦ стала первой петербургской электростанцией, где применены автоматические модули слива резервного топлива по закрытой схеме. Поскольку не происходит открытого контакта мазута и дизеля с воздухом, неприятный запах не распространяется на близлежащие районы, на что раньше жаловались их жители.

Кроме того, всю воду станции сейчас поставляет ГУП "Водоканал Санкт-Петербурга", хотя раньше энергетики брали ее из Финского залива. Там был установлен водозабор и водосброс. Однако после того, как ТГК-1 стала брать городскую воду, дополнительно пропуская ее через собственные очистные сооружения, потребность в водозаборе отпала, что уменьшило экологическую нагрузку на Финский залив.

Эффективнее — значит экономнее

Издержки при работе Первомайской ТЭЦ сократятся не только за счет использования нового оборудования на станции, но и за счет автоматизации процессов управления. Работой энергоблоков персонал ТЭЦ может управлять всего с нескольких экранов блочного щита станции. Раньше у каждой турбины был свой локальный щит управления, которым должен был управлять отдельный машинист, также требовался персонал для управления котельным и вспомогательным оборудованием станции. Теперь потребность в большом количестве персонала отпала.

К процессу обучения оперативного персонала на станции были подключены непосредственно производители оборудования, и он начался еще на стадии монтажных работ. Причина такого подхода в том, что в институтах специалистов-энергетиков учат общим принципам работы с оборудованием на каких-либо примерах. В свою очередь, схема работы каждой ТЭЦ уникальна: машинист-обходчик должен знать, где находится каждая задвижка на станции.

Первомайская ТЭЦ — одна из самых экологичных станций в России. Кстати, под Сочи у нее есть практически сестра-близнец — Адлерская ТЭЦ, которую строили для Олимпиады. И оценку экологичности и эффективности этих станций давали не только российские, но и зарубежные эксперты. Снизив нагрузку на окружающую среду, ТГК-1 одновременно сократит издержки на производство тепло- и электроэнергии. И новая Первомайская ТЭЦ не только продолжит снабжать энергией промышленность и более полумиллиона человек в юго-западной части города, но и будет работать на перспективных абонентов — развитие Санкт-Петербурга.