Вы когда-нибудь задумывались, насколько человечество стало зависимо от электрического тока? Даже часовой перерыв в электроснабжении способен довести современного человека до отчаяния. А ведь электричество пришло в наши дома относительно недавно – приблизительно в 1870 годах, когда в обиходе начали появляться электрические лампочки. Поначалу «неживой свет» был принят обществом довольно прохладно – более дорогие и сложные электродуговые лампы проигрывали газовым и керосиновым.
Сейчас мировое потребление электроэнергии достигает невероятных цифр. К примеру, средний завод требует около 50-100 МВт, а средний город 3000-5000 МВт. Москва, к примеру, потребляет столько же, сколько весь Казахстан – 150000 МВт. За этими цифрами стоят промышленные объекты, тепло в домах людей, вся инфраструктура. Таким образом, вопросы энергетической безопасности становятся крайне важны, и имеют стратегическое значение.
Сегодня я расскажу о мини-ТЭЦ, расположенной за Уралом: в городе Ревда Свердловской области. Это довольно необычный проект и своим рождением он обязан случаю, едва не ставшим трагическим. В 2009 году на СУМЗе (Среднеуральском Медеплавильном Заводе) случилась авария – внезапно отключилось электропитание. Для промышленного гиганта это сродни катастрофе, ведь все производственные процессы настроены на беспрерывный цикл работы. Металлургические агрегаты, такие как печи Ванюкова, где плавится медь, содержат в себе водоохлаждаемый контур, через который прокачивается охлаждающий агент. Таким образом, отключение питания грозило повреждением печи (а ее цена ни много, ни мало 300 млн. рублей) и опасными выбросами в атмосферу.
К счастью, в тот раз все обошлось, но эта история многому научила руководство комбината: стало очевидно, что производству необходим автономный источник электроэнергии. И в 2014 году в партнерстве с ГК «Штарк» на территории завода была заложена мини-теплоэлектростанция, о которой и пойдет речь сегодня.
Принципиально мини-ТЭЦ работает как двигатель автомобиля, с той лишь разницей, что в автомобиле поступательное движение поршней преобразуется во вращательное движение колес, а тут – во вращательное движение вала генератора. Выхлопные газы передают свою энергию воде, обеспечивая горячее водоснабжение.
Перед началом осмотра меня принял директор станции – Николай Козырин.
«Более 20 лет я работаю в энергетике на разных объектах в Ревде. Но подобный проект в моей практике впервые – за 18 месяцев с нуля построена полноценная электростанция. Почти все сотрудники – 26 человек, работают тут с момента открытия. И высокой эффективности мы достигаем не только за счет самого современного оборудования, но в гораздо большей степени за счет понимания работниками своих задач, их квалификации и отношения к делу. В этом ключ успешной работы!»
Общая мощность станции составляет около 21,5 МВт и она покрывает около 30% общей потребности завода в электроэнергии.
Газ для работы станция покупает у завода, после чего он поступает на установку подготовки – тут газ фильтруется, осушается и подогревается до нужной температуры. Подобные установки мы недавно видели в Татарстане.
Всего за год через станцию проходит до 45 млн. кубометров газа.
В стоимостной оценке более 70% станции складывается из зарубежных компонентов. Это связано с более высокой надежностью, но все, что касается газа – все наше, отечественное.
Сердце электростанции – 5 немецких газопоршневых агрегатов Motoren Werke Mannheim (MWM). Каждый двигатель находится в отдельном боксе – это удобно для обслуживания и модернизации.
Мощность каждого агрегата составляет около 4300 кВт или 5900 лошадиных сил. Проще говоря, в пяти боксах стоят 30 Bugatti Veyron или 20 Bugatti Chiron. Неплохо для уральской глубинки, да?
Шум от этих установок стоит не меньше, чем от суперкаров – более 100 дБ. Без наушников заходить в боксы категорически нельзя.
Рассказывает Владислав Коршунов, слесарь по ремонту и обслуживанию оборудования:
«В сами боксы мы заходим достаточно редко – все параметры работы двигателя можно посмотреть и изменить удаленно. Раз в год (приблизительно, это зависит от наработки часов) в агрегатах меняется масло – каждый требует около 2 тонн.»
Выработанная энергия сразу же поступает на распределительное устройство 6 кВ потребителям:
И на распределительное устройство собственных нужд 0,4 кВ:
Разумов Алексей Борисович, электромонтер по ремонту и обслуживанию оборудования:
«Почти все оборудование у нас немецкое, но, тем не менее, на этапе пробной эксплуатации мы выявили несколько серьезных недостатков в работе систем. Почти всё мы решили сами, но сообщили немецким инженерам о неполадках и недоработках. Они приезжали в Ревду посмотреть на наши решения.»
Далее электроэнергия поступает на распредстанцию СУМЗа и отправляется к конечным потребителям – в цеха.
Почти всю «экскурсию» по станции я задавал работникам каверзные, на мой взгляд, вопросы:
– А что будет, если основные агрегаты встанут? Как их завести без внешнего питания?
– Случай довольно фантастичный, но даже если такое случится, у нас есть резервный дизельный двигатель Volvo с генератором SDMO. Его мощности как раз хватит, чтобы запустить 1 агрегат.
– А дальше?
– А дальше работающий агрегат запустит все остальные по цепочке.
Если с электричеством все более-менее понятно, то как происходит передача тепла?
Как я уже писал, тепло «снимается» водой с горячих (температура на выходе из агрегата более 400 градусов) выхлопных газов с помощью газоводяных теплообменников:
Поверхности нагрева в них состоят из стальных труб, через которые проходят выхлопные газы.
Автоматика самостоятельно регулирует насколько надо подогревать воду, открывая и закрывая регулирующие устройства:
Разогретая вода внутреннего контура передает свое тепло сетевой воде, поступающей с завода через систему теплообменников:
Жуков Олег:
«Строго говоря, мы не греем сетевую воду, а только подогреваем. В среднем на 6-12 градусов, но и эта работа позволяет экономить предприятию неплохие суммы.»
Излишки тепла станция утилизирует через сухие градирни на крыше. Они напоминают внешние блоки кондиционера.
Сейчас они холодные, но летом в жару – эффективно рассеивают излишки тепла.
Если газопоршневые агрегаты – это сердце станции, то операторская, это ее мозг.
Тут круглосуточно следят за всеми процессами, проходящими на станции.
Кстати, оператором сегодняшней смены оказался сын директора станции – Владимир Козырин. Вот такая преемственность поколений:)
Забыл сказать про экологическую составляющую проекта: станция работает на природном газе и это очень экологичное производство энергии. Выбросы парниковых газов при сжигании одной тонны условного топлива у природного газа в 1,7 раза меньше, чем у угля, и в 1,4 раза меньше, чем у мазута. На практике же уменьшение выбросов еще существенней из-за более высокой эффективности энергетических установок, использующих природный газ.
А если говорить проще, то стоя даже в 5 метрах от выхлопных труб работающих агрегатов, я мог дышать воздухом без какого-либо дискомфорта.
Рассказывает Олег Янович, генеральный директор ООО «Штаркэнергострой»
«Наша станция строилась на условиях полного финансового обеспечения со стороны ГК «Штарк», и общий объем инвестиций составил 1 миллиард 112 миллионов рублей. Мы планируем выйти на окупаемость в течении 6-7 лет, а по истечению 9-летнего контракта с СУМЗ, станция будет передана в их пользование. За 3 года эксплуатации станции СУМЗ получил около 500 миллионов кВт*ч энергии, а экономия по сравнению с покупкой электроэнергии на оптовом рынке составила более 50 миллионов рублей.»
По словам Олега Борзунова, главного энергетика ОАО «СУМЗ», этот проект лишь первый этап в глобальном проекте по созданию собственных генерирующих мощностей. В долгосрочных планах предприятия – создание подобных мини-ТЭЦ на 12 заводах холдинга общей мощностью более 200 МВт.
Мини-ТЭЦ способны обеспечивать не только энергетическую безопасность крупных предприятий, но и нести тепло и электроэнергию в жилые поселки, удаленные от объектов традиционной инфраструктуры, по выгодным тарифам.
В условиях современного финансового кризиса малая энергетика, долгое время находившаяся на вторых ролях, высокими результатами и невероятным потенциалом потдтверждает свою значимость и способность быстро адаптироваться к непростым рыночным условиям.
Я благодарю ГК «Штарк» за приглашение и рассказ о производстве и говорю «До встречи на новых объектах!».
