Анализ деятельности Мозырской ТЭЦ

5.5 Мероприятия по снижению расхода электроэнергии на
собственные нужды

В схемах механизмов собственных нужд Мозырской ТЭЦ в течение 2001-2010 гг. были установлены 26 регулируемых электроприводов, в т.ч. несколько на достаточно мощных насосах. Для дальнейшего снижения потребления электроэнергии на собственные нужды планируется оснащать частотными регулируемыми электроприводами тягодутьевые установки котлов ст. №№ 1, 2 и 3, т.к. по условиям обеспечения надежности энергоснабжения Мозырского НПЗ, ТЭЦ вынуждена в межотопительный период держать в работе 2 котла с близкими к техническому минимуму нагрузками. При таких нагрузках и регулировании тяги и дутья направляющими аппаратами тягодутьевые механизмы работают с высокими удельными расходами электроэнергии.

Для реализации частотного регулируемого электропривода тягодутьевых механизмов могут применяться различные варианты:

- замена существующих высоковольтных двухскоростных электродвигателей на односкоростные низковольтные в комплекте с низковольтными преобразователями частоты и организацией их питания от трансформатора 6/0,66 (0,4) кВ.

- замена существующих высоковольтных двухскоростных электродвигателей на электродвигатели серии РБД с организацией регулирования по схеме АВК (асинхронно-вентильного каскада) или МДП (машины двойного питания);

- использование существующих двухскоростных электродвигателей в комплекте с высоковольтным преобразователем частоты.

Последний вариант представляется наиболее привлекательным с точки зрения обеспечения надежности работы механизмов.

Выбор варианта исполнения частотного привода должен производиться с учетом всех факторов - ценовых, оставшегося ресурса существующих электродвигателей, соответствие требованиям самозапуска механизма при кратковременных сбоях напряжения в сети собственных нужд и т.п.

Котлы ст. № 1, 2 и 3. оснащены двухскоростными (600/750 об/мин) дутьевыми вентиляторами (ДВ) и дымососами (ДС). Суммарная установленная мощность электроприводов ДВ и ДС каждого котла составляет Nуст = 2600 кВт. При номинальной нагрузке и работе на вторых скоростях они потребляют до 2200 кВт. В межотопительный период при работе двух котлов с нагрузками на уровне технического минимума потребление электрической мощности работающими на 1-й скорости вращения ДВ и ДС с открытыми на 20 - 30 % направляющими аппаратами составляет около 600 кВт. Установка ЧРЭП со стандартным диапазоном регулирования 12…45 Гц позволит в межотопительный период уменьшать число оборотов тягодутьевых машин с 600 до уровня около 300 - 350 об/мин, что по данным испытаний аналогичных машин с ЧРЭП на котлах этого типа, обеспечивает снижение потребляемой мощности не менее, чем на 220 кВт. В отопительный период при среднеэксплуатационных нагрузках котлов 60 % - 75 % номинальной ДВ и ДС работают до 85 % времени на 1-й скорости с близкими к полностью открытию положению направляющими аппаратами и около 20 % - на 2-й с открытием направляющих аппаратов на 30 % - 40 % и потребляют до 1900 кВт. Использование ЧРЭП позволит тягодутьевым машинам при работе на 2-й скорости снижать число оборотов на 40 % - 45 % по отношению к номинальной, а при работе на 1-й скорости - на 15 % - 20 %, что, с учетом дополнительных потерь в ЧРЭП, должно обеспечить среднеэксплуатационное снижение потребляемой мощности также не менее, чем на 220 кВт.

Реализация мероприятия на тягодутьевой установке одного котла при среднеэксплуатационном уменьшении потребляемой ДВ и ДС мощности на 220 кВт и продолжительности работы котла около 5800 ч в год на 220580010-3 = =1275 тыс. кВтч в год соответствует увеличению его КПД «нетто» на 0,35 %, что позволит экономить в энергосистеме до 540 т у.т. Удельная стоимость преобразовательного оборудования для ЧРЭП в настоящее время составляет около С = = 2,5 млн. руб./кВт мощности приводного двигателя. С учетом стоимости проектных, строительно-монтажных и пусконаладочных работ (к=1,23) стоимость внедрения ЧРЭП на тягодутьевых механизмах одного котла составит:

Ц = Nуст Ск= 26002,51,23 = 8 000 млн. руб.

При цене 1 т у.т. в природном газе 180 $ (на август 2014 г.), или, при курсе 10,6 тыс. руб. за 1 $, соответственно 1,91 млн. руб. стоимость сэкономленного на одном котле топлива может быть оценена величиной на уровне 5401,91 = =1031 млн. руб., что определяет простой срок окупаемости около 8 000/1031 =7,8 года.

В условиях необходимости концентрации весьма значительных ресурсов для реализации эффективных крупных проектов (модернизация турбоагрегата ст. № 2, котла ст. № 3 и, возможно, строительство газотурбинной надстройки) рекомендуется в предстоящем пятилетии установить ЧРЭП на тягодутьевых механизмах только котла ст. № 1 (ближайшая плановая замена электродвигателей).

В межотопительный период в работе находится один из питательных электронасосов с удалёнными ступенями и удельным расходом электроэнергии 8,3 кВтч/т воды при расходе воды около 270 т/ч (54 % номинального), что является достаточно экономичным. В перспективе, при внедрении оборудования парогазовых технологий и работе в межотопительный период ГТУ-надстройки и модернизированной паровой турбины ст. № 1 по электрическому графику с номинальной мощностью потребуется увеличить расход питательной воды до 370 т/ч и восстановить количество ступеней ПЭН. Напор, развиваемый ПЭН на этой нагрузке, составляет около 2200 м при требуемой величине около 1700 м и удельным расходом электроэнергии 8,2 кВтч/т воды. При работе в оптимальном режиме с общим для двигателя и гидромуфты КПД около 75 % использование гидромуфты с переменным заполнением позволяет получить удельный расход электроэнергии на уровне 1700/(3700,75) = 6,1 кВтч/т воды, т.е. экономия электроэнергии может составить 8,2 - 6,1 = 2,1 кВт·ч/т или 2,1370 = 777 кВтч. Дополнительная электрическая мощность от снижения отпуска тепла от ПЭН за счет увеличения на ту же величину нагрузки производственного отбора на ПВД-5 (удельная теплофикационная выработка принимается равной 300 кВтч/Гкал) составит 7770,77410-30,3 = =0,18 МВт. Экономия топлива на ТЭЦ при условии постоянства отпуска электроэнергии и тепла и работе ГТУ с номинальной для межотопительного периода нагрузкой 68 МВт и паровой турбины с нагрузкой 60 МВт по электрическому графику может определиться как доля от выработки и соответственно расхода топлива на отпуск электроэнергии т у.т./ч или за межотопительный период т у.т. При работе в отопительном периоде парового турбоагрегата по тепловому графику нагрузок возможное снижение потребляемой мощности ПЭН оценено величиной порядка 340 кВт и дополнительной выработкой МВт, что обеспечивает в разрезе отопительного периода экономию топлива в энергосистеме т у.т. Суммарная годовая экономия топлива составит 653 + 342 = 995 т у.т.

На ТЭЦ в ближайшие годы будут продолжены работы по внедрению энергосберегающих светодиодных светильников. Исходя из опыта проведения предыдущего этапа этого мероприятия эффект может быть оценен экономией в энергосистеме около 10 т у.т. в год, что при предполагаемых затратах до 100 млн. руб. обеспечит простой срок их окупаемости около 5,2 года.

5.6 Мероприятия по повышению надёжности электротехнического оборудования

Основной энергосберегающий эффект от реализации мероприятий по повышению надёжности электротехнического оборудования заключается в снижении вероятности возникновения «нештатных» ситуаций на ТЭЦ. «Нештатные» ситуации, которые могут быть вызваны отказами в работе электротехнического оборудования, помимо негативных для ТЭЦ последствий возможных нарушений в работе оборудования и режимов энергоснабжения потребителей, могут привести к значительным потерям топливно-энергетических ресурсов в энергосистеме из-за необходимости проведения срочных энергозатратных переключений в системах транспорта энергии, включения в работу или увеличения нагрузки менее экономичного оборудования на других ТЭС, и т.д.

Энергосберегающий эффект от проведения мероприятий по повышению надёжности электротехнического оборудования принято рассчитывать исходя из среднестатистических данных по количеству отказов и их последствиям. Эти данные приводятся в обоснованиях инвестирования и проектах проведения таких мероприятий.

На Мозырской ТЭЦ с участием специалистов ОАО «Белэнергоремналадка» подготовлены рекомендации на проведение комплекса мероприятий по повышению надёжности работы электротехнического оборудования.

Ориентировочно можно принять, что среднегодовой эффект в предстоящем пятилетии в части экономии топлива в энергосистеме составит до 500 т у.т. При цене 1 т у.т. в природном газе 180 $ (на август 2014 г.), или, при курсе 10,6 тыс. руб. за 1 $, соответственно 1,91 млн. руб. стоимость сэкономленного топлива может быть оценена величиной на уровне 5001,91 = 955 млн. руб. Предварительно, затраты на проведение мероприятий составят до 3 800 млн. руб., что определяет простой срок окупаемости около 3 800 / 955 = 4,0 года.

5.7 Совершенствование учёта, расчёта и энергетического анализа ТЭП

Важность мероприятий, направленных на реализацию потенциала энергосбережения по данной составляющей, определяется общеизвестным фактом - эффективность контроля рационального использования энергоресурсов на энергопредприятиях любого уровня прямо зависит от организации работы по обеспечению представительности учёта, достоверности отчётности, качества нормирования и анализа показателей работы оборудования. Недостатки в этой работе могут привести к искажению представления о реальных резервах экономии ТЭР, принятию некорректных решений при оценке эффективности работы оборудования и планировании энергосберегающих мероприятий. Накопленный в отрасли опыт свидетельствует, что за счёт совершенствования работы по учёту, расчёту, нормированию и энергетическому анализу ТЭП электростанций разного типа может быть получен эффект, выражающийся в экономии от 0,3 % до 2,5 % и более всего топлива, сжигаемого на ТЭС или котельных отрасли.

Для Мозырской ТЭЦ в предстоящее пятилетие важным направлением работ следует считать повышение уровня использования существующих АСУ ТП котлов ст. №№ 1, 2 и 3, автоматизированной системы учёта и контроля электрической энергии, внедряемых в 2014 - 2016 гг. АСУ ТП турбоагрегатов, средств учёта отпуска и потребления тепла при решении задач совершенствования учёта, расчёта и энергетического анализа ТЭП.

В качестве мероприятия, которое может стать определяющим в постановке работ по этому направлению, рекомендовано считать разработку и внедрение математической модели ТЭЦ, позволяющей решать в составе АСУТП задачи взаимоувязки технологических и экономических показателей при различных режимах работы ТЭЦ. Мероприятие может быть реализовано совместно специалистами Мозырской ТЭЦ и ОАО «Белэнергоремналадка», имеющими ряд наработок по таким задачам.

Эффективность мероприятия можно в предварительном порядке оценить величиной экономии топлива на уровне до 350 т у.т. в год. Ориентировочно затраты на реализацию мероприятий оцениваются значением до 1 200 млн. руб. (будут уточняться проектом и результатами тендеров), что позволяет рассчитывать на простой срок их окупаемости около 3,5 лет.

5.8 О перечне мероприятий по реализации потенциала
энергосбережения в 2015-2019 гг. и прогрессивных нормах расхода топлива

В перечень мероприятий по реализации потенциала энергосбережения в предстоящем пятилетии включены те мероприятия, которые на период энергоаудита считаются достаточно технически проработанными и имеют высокую вероятность обеспечения финансированием, т.е. могут использоваться в расчётах для составления рекомендаций по прогрессивным нормам расхода топлива для Мозырской ТЭЦ на период 2015-2019 гг.

Составленный с учётом этих соображений перечень рекомендуемых по результатам энергоаудита мероприятий по реализации в 2015-2019 гг. потенциала энергосбережения Минской ТЭЦ-2 представлен в таблице 6.2.

* Мероприятие проводится при условии его включения в Государственную программу развития Белорусской энергосистемы на период до 2025 г.

** Мероприятие выполняется при условии реализации проекта установки газотурбинной надстройки.

ВСЕГО 68 529 т у.т. (11 834 т у.т. - без учёта мероприятий 3 и 4, в т.ч. 2 772 т у.т.- непосредственно на ТЭЦ)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В 2014 году Мозырская ТЭЦ обеспечила бесперебойное снабжение потребителей электрической и тепловой энергией, повысила надежность и экономичность работы оборудования, обеспечила заданную эффективность использования установленной мощности со следующими показателями:

- ТЭЦ отработала без аварий, произошел 1 отказ 2 степени, по вине персонала отказов не было;

- задание по рабочей мощности и эффективности использования установленной мощности выполнены на 101,4 % (задание 109,1 мВт, фактически 110.6 мВт) при этом эти показатели выполнялись в течение всех 12 месяцев;

- удельный расход условного топлива на отпуск электроэнергии составил 186.2 гут/кВт.ч при нормативном 186.7 гут/кВт.ч (-0.5 гут/кВтч) и увеличился в сравнении с 2013 годом на 20 гут/кВт.ч;

- удельный расход условного топлива на отпуск тепла 166.22 кГут/Гкал при нормативном 166,29 кГут/Гкал (-0.07кГут/Гкал) и увеличился по сравнению с 2013 годом на 0.11 кГут/Гкал.;

- удельный расход электроэнергии на собственные нужды на производство электроэнергии составил 3.5% при нормативном 3.55 % (-0.05) и увеличился по сравнению с 2013 годом на 0.47 %;

- удельный расход электроэнергии на собственные нужды на отпуск тепла составил 27.81 кВт.ч/Гкал при нормативном 28.04 кВт.ч/гкал (-0.23 кВт.ч/Гкал).

Основными задачами Мозырской ТЭЦ на 2015 год являются:

- ликвидация «узких мест» и недостатков перечисленных в «Пояснительной записке»:

- повышение качества работы с персоналом, особенно в части его квалификации;

- качественное и в полном объеме выполнение всех запланированных ремонтов основного и вспомогательного оборудования, зданий и сооружений, а также всех намеченных мероприятий по повышению надежности, экономичности, ликвидации отступлений от нормативных требований, защите окружающей среды;

- оптимизация численности ремонтного персонала;

- создание стройной системы ремонтного обслуживания, проведение его в полном соответствии с РДпр 34-38-630-84;

- укрепление собственной ремонтной базы.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Годовой отчёт Мозырской ТЭЦ за 2014 год

2. Аналитическая записка «О результатах энергетического обследования Мозырской ТЭЦ»

Размещено на Allbest.ru