2.2 Анализ использования современного оборудования на Сакмарской тэц
При написании данного параграфа нами должна быть дана техническая и экономическая характеристика основного оборудования, установленного на Сакмарской ТЭЦ. Прежде чем перейти к подробному описанию основного оборудования нужно вспомнить, что станция имеет установленную электрическую мощность – 460 МВт и установленную тепловую мощность – 1754 Гкал/час.
В состав основного оборудования Сакмарской ТЭЦ входят:
шесть паровых турбин;
шесть турбогенераторов;
пять паровых энергетических котлов;
пять водогрейных котлов.
Таким образом, суммарное количество основного оборудования – 22 единицы.
Таблица 2.4 – Состав турбинного оборудования на Сакмарской ТЭЦ
№ |
Тип |
Производитель |
Марка |
Мощность |
Количество |
1 |
Паровая |
Уральский турбинный завод |
Т-55/60-130/13 |
55 МВт |
1 |
2 |
Паровая |
Ленинградский металлический завод |
ПТ-60-130/13 |
60 МВт |
1 |
3 |
Паровая |
Уральский турбинный завод |
ПТ-65/75-130/13 |
65 МВт |
2 |
4 |
Паровая |
Уральский турбинный завод |
Т-110/120-130/3 |
110 МВт |
2 |
Таблица 2.5 – Состав генераторного оборудования на Сакмарской ТЭЦ
№ |
Производитель |
Марка |
Мощность |
Количество |
1 |
НПО «ЭЛСИБ» |
ТВФ-60-2 |
60 МВт |
3 |
2 |
НПО «ЭЛСИБ» |
ТВФ-63-2 |
63 МВт |
1 |
3 |
НПО «ЭЛСИБ» |
ТВФ-110-2ЕУ3 |
110 МВт |
2 |
Таблица 2.6 – Состав котельного оборудования на Сакмарской ТЭЦ
№ |
Тип |
Производитель |
Марка |
Количество |
1 |
Водогрейный |
Бийский котельный завод |
ПТВМ-100 |
2 |
2 |
Водогрейный |
Сибэнергомаш |
КВГМ-180 |
2 |
3 |
Водогрейный |
Бийский котельный завод |
КВГМ-209-150-2 |
1 |
5 |
Паровой энергетический |
Таганрогский котельный завод |
ТГМ-84-420 |
3 |
6 |
Паровой энергетический |
Таганрогский котельный завод |
ТГМЕ-464-500 |
2 |
Теперь стоит остановиться более подробно на каждом из них. Состав и состояние основного оборудования, установленного на Сакмарской ТЭЦ, стоит начать с турбинного оборудования. Из таблицы 2.4 видно, что на Сакмарской ТЭЦ установлено шесть паровых турбин следующих марок:
ПТ-60-130/13;
ПТ-65/75-130/13;
Т-50/60-130;
Т-55/60-130;
Т-110/120-130/3;
Т-110/120-130/3.
В представленных маркировках первые буквы (одна или две) обозначают тип турбины: Т – теплофикационная с отопительным отбором водяного пара; ПТ – теплофикационная с производственным и отопительным регулируемыми отборами пара. Первое число за буквой показывает номинальную мощность турбины в мегаваттах. Максимальная мощность указывается в знаменателе дроби. Следующее число означает номинальное давление пара перед турбиной в кгс/см2. Последняя цифра, если она имеется, означает номер заводской модификации турбины.
Таблица 2.7 – Состав и состояние парка турбинного оборудования на Сакмарской ТЭЦ
Турбины |
Тип (марка) турбин6ы |
Завод-изготовитель |
Год ввода |
Установленная электрическая мощность, МВт |
Тепловая мощность, Гкал/час |
Парковый ресурс, норма, час, лет |
Наработка с начала экспл. на конец года, час (лет) |
Год достижения паркового ресурса |
ТП 01 |
ПТ-60-130/13 |
ЛМЗ |
1969 |
60 |
139 |
220 000 |
280 352 |
2009 |
ТП 02 |
ПТ-65/75-130/13 |
УТЗ |
2004 |
65 |
147 |
220 000 |
15 591 |
2033 |
ТП 03 |
ПТ-65/75-130/13 |
УТЗ |
2010 |
65 |
147 |
220 000 |
7 795 |
2039 |
ТП 04 |
Т-55/60-130 |
УТЗ |
1973 |
55 |
92 |
220 000 |
243 817 |
2013 |
ТП 05 |
Т-110/120-130/3 |
УТЗ |
1985 |
110 |
175 |
220 000 |
221 062 |
2016 |
ТП 06 |
Т-110/120-130/3 |
УТЗ |
1986 |
110 |
175 |
220 000 |
151 019 |
2021 |
По данным из таблицы 2.7 построим гистограмму срока эксплуатации паровых турбин на Сакмарской ТЭЦ для того чтобы проанализировать их состояние (см. Рис. 2.6).
На рисунке 2.6 видно, что на Сакмарской ТЭЦ у паровых турбин срок эксплуатации разный – от 3 до 44 лет. Самый большой срок эксплуатации у турбины марки ПТ-60-130/13, она была установлена с самого начала работы Сакмарской ТЭЦ и до сегодняшнего момента не модернизировалась. Это связано прежде всего с дороговизной оборудования, тем более тип турбины ПТ стоит на порядок выше чем турбины типа Т. Самый маленький срок службы у турбины ПТ-65/75-130/13 – 3 года. Установка турбины данного типа заменила турбину Т-50/60-130, которая была установлена ранее. Установка ПТ-65/75-130/13 была осуществлена в 2010 году в ходе инвестиционного проекта «Яшма».
Рисунок 2.6 – Срок эксплуатации паровых турбин на Сакмарской ТЭЦ, лет
Сакмарская ТЭЦ на сегодняшний день заинтересована в привлечение инвестиций на модернизацию и реконструкцию двух паровых турбин ПТ-60-130/13 и Т-55/60-130, срок службы которых превышает 40 лет и парковый ресурс которых уже выработан. Также следует отметить, что по данным из табл. 2.4 из всех шести паровых турбин всего лишь две достигли пика в достижении своего паркового ресурса (2009 год и 2013 год соответственно) и одна по техническим характеристикам достигнет его в 2016 году.
Далее стоит перейти к экономической характеристике паровых турбин, установленных на Сакмарской ТЭЦ.
Таблица 2.8 – Стоимость паровых турбин, установленных на Сакмарской ТЭЦ
Марка паровой турбины |
Стоимость паровой турбины, тыс. руб. |
ПТ-60-130/13 |
18 500 |
ПТ-65/75-130/13 |
25 000 |
ПТ-65/75-130/13 |
30 000 |
Т-55/60-130 |
16 800 |
Т-110/120-130/3 |
23 000 |
Т-110/120-130/3 |
23 100 |
ИТОГО |
136 400 |
Для того чтобы дать экономическую характеристику - по данным табл. 2.8 построим гистограмму (см. Рис. 2.7).
Рисунок 2.7 – Стоимость паровых турбин, установленных на Сакмарской ТЭЦ, тыс. руб.
Из таблицы 2.8 видно, что общая стоимость всех паровых турбин, установленных на Сакмарской ТЭЦ составляет 136,4 млн. рублей. На рисунке 2.8 видно что самой дорогой турбиной является ПТ-65/75-130, которая была введена в эксплуатацию в 2010 году, а самой дешевой является Т-55/60-130, выработавшая свой парковый и ресурс. Таким образом, заканчивая рассмотрение турбинного оборудования следует сказать, что на Сакмарской ТЭЦ в замене нуждаются две турбины по вышесказанным причинам.
Далее перейдем к рассмотрению состава и состояния генераторного оборудования на Сакмарской ТЭЦ. Напомним, что характерной особенностью турбогенераторов является большая скорость вращения, они относятся к категории быстроходных машин. Быстроходные генераторы являются более экономичными в работе и имеют меньший расход активных материалов на единицу мощности, т. к. с увеличением скорости вращения размеры и вес, как генератора, так и паровой турбины уменьшаются. Все современные турбогенераторы, в том числе и входящие в состав Сакмарской ТЭЦ имеют одинаковую скорость вращения – 3000 об/мин при частоте 50 Гц. Из таблицы 2.5 видно, что на Сакмарской ТЭЦ установлены генераторы типа ТВФ-60-2, ТВФ-63-2, ТВФ-110-2ЕУ3. В маркировке турбогенераторов буквами обозначены: Т – турбогенератор; ВФ – водородное форсированное охлаждение; число после первого дефиса – номинальная мощность, МВт; число после второго дефиса – количество полюсов, Е – принадлежность к единой унифицированной серии; буква У – климатическое исполнение (У – для работы в районах с умеренным климатом), цифра 3 – для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией [15, с. 197]. Что касается завода-изготовителя, то им является научно-профессиональное объединение «ЭЛСИБ».
Таблица 2.9 – Состав и состояние парка генераторного оборудования, установленных на Сакмарской ТЭЦ
Турбогенератор |
Тип (марка) турбогенератора |
Напряжение, кВт |
Мощность, МВт |
Год ввода |
Завод-изготовитель |
Год модернизации |
ТГ 01 |
ТВФ-60-2 |
10,5 |
60 |
1969 |
НПО «ЭЛСИБ» |
- |
ТГ 02 |
ТВФ-60-2 |
10,5 |
60 |
1969 |
НПО «ЭЛСИБ» |
- |
ТГ 03 |
ТВФ-60-2 |
10,5 |
60 |
1972 |
НПО «ЭЛСИБ» |
- |
ТГ 04 |
ТВФ-63-2 |
10,5 |
65 |
1973 |
НПО «ЭЛСИБ» |
- |
ТГ 05 |
ТВФ-110-2ЕУ3 |
10,5 |
110 |
1985 |
НПО «ЭЛСИБ» |
- |
ТГ 06 |
ТВФ-110-2ЕУ3 |
10,5 |
110 |
1986 |
НПО «ЭЛСИБ» |
1993 |
Используя данные таблицы 2.9 построим гистограмму срока эксплуатации турбогенераторов для того чтобы проанализировать их состояние.
Рисунок 2.8 – Срок эксплуатации турбогенераторов на Сакмарской ТЭЦ, лет
На рисунке 2.8 видно, что срок эксплуатации турбогенераторов на сегодняшний день составляет от 27 до 44 лет. Модернизация за время эксплуатации всех турбогенераторов проводилась лишь единожды – модернизировался турбогенератор маркой ТВФ-110-2ЕУ3, введенным в эксплуатацию в 1986 году. Из этого следует, что модернизация нужна для всех оставшихся котлов, т.к. оборудование устаревает как физически, так и морально. Еще одной причиной для замены или модернизации турбогенераторов является переориентация электроэнергетики. В свою очередь она требует замены турбогенераторов на более модернизированные генераторы нового поколения, например серии ТВ мощностью от 18 до 160 МВТ с воздушным охлаждением.
Для того чтобы дать экономическую характеристику данных турбогенераторов – по данным табл. 2.10 построим гистограмму (см. Рис. 2.9).
На рисунке 2.9 видно, что стоимость турбогенераторов составляет от 6,8 млн. рублей до 11,4 млн. рублей. Стоимость данных генераторов в первую очередь зависит от его мощности и от срока эксплуатации. По данным из таблицы 2.10 видно, что общая стоимость всех турбогенераторов, установленных на Сакмарской ТЭЦ составляет 51,9 млн. рублей.
Таблица 2.10 – Стоимость турбогенераторов на Сакмарской ТЭЦ
Марка турбогенератора |
Стоимость турбогенератора, тыс. руб. |
ТВФ-60-2 |
6 800 |
ТВФ-60-2 |
6 800 |
ТВФ-60-2 |
7 600 |
ТВФ-63-2 |
8 100 |
ТВФ-110-2ЕУЗ |
11 200 |
ТВФ-110-2ЕУЗ |
11 400 |
ИТОГО |
51 900 |
Рисунок 2.9 – Стоимость турбогенераторов на Сакмарской ТЭЦ, тыс. руб.
Далее перейдем к рассмотрению паровых энергетических котлов. По данным табл. 2.6 на Сакмарской ТЭЦ установлено пять паровых котлов. Данные паровые котлы изготовлены Таганрогским котельным заводом и имеют следующие марки ТГМ-84А-420, ТГМ-84Б-420 и ТГМЕ-464-500. Рассмотрим более подробно маркировки данных котлов: «ТГМ» и «ТГМЕ» означает соответственно, что котел «Таганрогский газомазутный» и «Таганрогский газомазутный с естественной циркуляцией», 84А, 84Б и 464 в свою очередь означают номер и серию котлов, а цифры 420 и 500 соответственно их производительность в т/час.
Таблица 2.11 – Состав и состояние паровых энергетических котлов Сакмарской ТЭЦ
Котел |
Тип (марка) котла |
Параметры острого пара |
Производительность, т/час |
Год ввода |
Завод изготовитель |
Год реконструкции и модернизации |
|
давление, кгс/см2 |
температура, С |
||||||
КП 01 |
ТГМ-84А-420 |
140 |
560 |
420 |
1969 |
ТКЗ |
2003 |
КП 02 |
ТГМ-84А-420 |
140 |
560 |
420 |
1970 |
ТКЗ |
1999 |
КП 03 |
ТГМ-84Б-420 |
140 |
560 |
420 |
1971 |
ТКЗ |
2002 |
КП 04 |
ТГМЕ-464-500 |
140 |
560 |
500 |
1985 |
ТКЗ |
2000 |
КП 05 |
ТГМЕ-464-500 |
140 |
560 |
500 |
1986 |
ТКЗ |
2001 |
Используя данные из таблицы 2.11 построим гистограмму срока эксплуатации паровых энергетических котлов для того чтобы проанализировать их состояние.
Рисунок 2.10 – Срок эксплуатации паровых энергетических котлов на Сакмарской ТЭЦ, лет
На рисунке 2.10 видно, что срок эксплуатации всех паровых котлов установленных на Сакмарской ТЭЦ превышает:
производительностью 420 т/час – 40 лет;
производительностью 500 т/час – 25 лет.
Это в свою очередь свидетельствует о том, что паровые котлы устарели как морально, так и физически. Для того чтобы увидеть ситуацию полностью проанализируем рисунок 2.11.
Рисунок 2.11 – Период прошедший после реконструкции паровых котлов, установленных на Сакмарской ТЭЦ, лет
На рисунке 2.11 видно, что период, прошедший после реконструкции (модернизации) паровых котлов установленных на Сакмарской ТЭЦ превышает 10 лет. Учитывая, что средний срок эксплуатации паровых энергетических котлов составляет примерно 30 лет, то следует сказать, что котлы производительностью 420 т/час выработали свой парковый ресурс примерно уже 10 лет назад, а производительностью500 т/ час очень близко приближены к его выработке. Т.к. замену устаревшего оборудования проводить очень дорого и экономически нецелесообразно, была проведена реконструкция (модернизация), но срок прошедший после этого в любом случае велик.
Далее дадим экономическую характеристику паровым энергетическим котлам, установленных на Сакмарской ТЭЦ.
Таблица 2.12 – Стоимость паровых энергетических котлов, установленных на Сакмарской ТЭЦ
Марка парового энергетического котла |
Стоимость парового энергетического котла, тыс. руб. |
ТГМ-84А-420 |
30 000 |
ТГМ-84А-420 |
30 500 |
ТГМ-84Б-420 |
31 000 |
ТГМЕ-464-500 |
35 000 |
ТГМЕ-464-500 |
36 000 |
ИТОГО |
162 500 |
Для того чтобы дать экономическую характеристику паровых энергетических котлов, установленных на Сакмарской ТЭЦ по данным таблицы 2.12 построим гистограмму (см. Рис.2.12).
Рисунок 2.12 – Стоимость паровых энергетических котлов, установленных на Сакмарской ТЭЦ, тыс. руб.
На рисунке 2.12 видно, что стоимость каждого из паровых котлов превышает 30 млн. рублей. Стоимость такого котла в первую очередь зависит от года ввода в эксплуатацию и от его производительности. На рисунке 2.12 видно, что самым дорогим является котел марки ТГМЕ-464-500, который был введен в эксплуатацию в 1986 году, а самым дешевым является котел марки ТГМ-84А-420, который в эксплуатации с 1969 года. Здесь также уместно отметить, что общая стоимость всех паровых энергетических котлов установленных на Сакмарской ТЭЦ составляет 162,5 млн. рублей.
Далее перейдем к рассмотрению водогрейных котлов. На Сакмарской ТЭЦ установлено пять водогрейные котлы марок: ПТВМ-100, КВГМ-180 и КВГМ-209-150-2. В маркировке котлов «ПТВМ», «КВГМ» буквы обозначают следующее: «пиковый, теплофикационный, водогрейный, газомазутный», «котел водогрейный газомазутный», а цифра после дефиса обозначает теплопроизводительность котла в Гкал/час (100, 180 и 209 соответственно). Это означает, что данные котлы предназначены для покрытия пиков теплофикационных нагрузок ТЭЦ.
Таблица 2.13 – Состав и состояние водогрейных котлов, установленных на Сакмарской ТЭЦ
Котел |
Тип (марка) котла |
Параметры теплоносителя |
Производительность, т/час |
Год ввода |
Завод изготовитель |
|
давление, кгс/см2 |
температура, С |
|||||
КВ 01 |
ПТВМ-100 |
14 |
150 |
100 |
1977 |
БЕЛКЗ |
КВ 02 |
ПТВМ-100 |
14 |
150 |
100 |
1979 |
БЕЛКЗ |
КВ 03 |
КВГМ-180 |
25 |
150 |
180 |
1981 |
БКЗ |
КВ 04 |
КВГМ-180 |
25 |
150 |
180 |
1982 |
БКЗ |
КВ 05 |
КВГМ-209-150-2 |
25 |
150 |
180 |
1992 |
БКЗ |
Используя данные из таблицы 2.13 построим гистограмму срока эксплуатации водогрейных котлов для того чтобы проанализировать их состояние (см. Рис. 2.13).
Рисунок 2.13 – Срок службы водогрейных котлов на Сакмарской ТЭЦ, лет
На рисунке 2.13 видно, что срок эксплуатации водогрейных котлов на Сакмарской ТЭЦ превышает 20 лет. Но этот небольшой срок эксплуатации справедлив только для котла марки КВГМ-209-150-2 в отличие от котла ПТВМ-100, введенным в эксплуатацию в 1977 году, срок эксплуатации которого составляет уже 36 лет. Стоит отметить то, что в отличие от паровых энергетических котлов модернизация (реконструкция) водогрейных котлов не производилась. Если также как и в случае с паровыми энергетическими котлами принять факт того что срок эксплуатации составляет примерно 30 лет, то все котлы, кроме КВГМ-209-150-2 выработали свой парковый ресурс. Замену устаревшего оборудования, так же как и в случае с паровыми котлами не производят из-за дороговизны оборудования.
После проведенной технической характеристики стоит дать экономическую характеристику.
Для того чтобы дать экономическую характеристику по данным таблицы 2.14 построим гистограмму (см. Рис. 2.14).
Таблица 2.14 – Стоимость водогрейных котлов на Сакмарской ТЭЦ
Марка водогрейного котла |
Стоимость водогрейного котла, тыс. руб. |
ПТВМ-100 |
4 100 |
ПТВМ-100 |
4 200 |
КВГМ-180 |
7400 |
КВГМ-180 |
7500 |
КВГМ-209-150-2 |
9000 |
ИТОГО |
32 200 |
Рисунок 2.14 – Стоимость водогрейных котлов на Сакмарской ТЭЦ, тыс. руб.
На рисунке 2.14 видно, что стоимость водогрейных котлов, установленных на Сакмарской ТЭЦ, колеблется от 4 млн. до 9 млн. Стоимость зависит также как и в случае с паровыми энергетическими котлами в первую очередь от его производительности и срока ввода в эксплуатацию. На рисунке 2.14 видно, что самым дешевым является котел марки ПТВМ-100, которой находится в эксплуатации с 1977 года, а самым дорогим является наиболее современный котел из всех представленных маркой КВГМ-209-150-2, эксплуатируемый с 1992 года.
Проанализировав водогрейные котлы, установленные на Сакмарской ТЭЦ можно сделать вывод о том, что КВГМ является наиболее современным из серийных водогрейных котлов. КВГМ является дальнейшим развитием котла ПТВМ, по крайней мере, он является более новым, так на Сакмарской ТЭЦ котлы марки ПТВМ устанавливались с 1977 года, а КВГМ с 1992 года. Что касается более модернизированного оборудования, то следует отметить, что в последнее время появилась еще более усовершенствованная серия котлов подобного типа – котлы марки Eurotherm (Вольф).
Заканчивая написание данного параграфа, следует сделать следующие выводы: в состав основного оборудования Сакмарской ТЭЦ входят:
шесть паровых турбин;
шесть турбогенераторов;
пять паровых энергетических котлов;
пять водогрейных котлов.
Таким образом, суммарное количество основного оборудования, установленного на Сакмарской ТЭЦ – 22 единицы. Из этих 22 единиц, согласно проведенному анализу, 19 единиц имеют срок эксплуатации более 25 лет (в процентном соотношении это более 86% всего основного оборудования). Согласно проведенному анализу общая стоимость всего основного оборудования Сакмарской ТЭЦ составляет 383 млн. рублей.