Гту и пгу в электроэнергетике

ТЕРЕХИН О.А., КГЭУ, г. Казань

Науч. рук. канд. пед. наук, доцент МИРОНОВА Е.А.

На ТЭЦ природный газ является преимущественным видом топлива (более 60 %), эффективность его применения крайне низка. Многие годы его сжигание на ТЭЦ и в котельных производилось традиционным способом, без применения принципиально новых технологий. Для решения вопросов энергосбережения в условиях дефицита инвестиций приоритетным направлением повышения экономичности вновь сооружаемых и реконструируемых ТЭЦ и котельных является использование передовых технологий, а именно газотурбинных и парогазовых технологий.

К числу мероприятий, направленных на повышение экономичности тепловых электростанций, следует отнести развитие работ в области комбинированных циклов, в первую очередь парогазовых установок, позволяющих повысить КПД цикла на 8 % в зависимости от схемы подключения газовой турбины. Комбинирование паро- и газотурбинных установок в одном тепловом цикле позволяет сочетать высокотемпе-ратурный (в ГТУ) подвод и низкотемпературный (в конденсаторе паровой турбины) отвод теплоты и в результате обеспечивает повышение термического КПД цикла, а следовательно, экономичности производства электрической энергии, особенно значительное при повышении начальной температуры газов в ГТУ.

В соответствии с соглашением с РАО «ЕЭС России» о «нулевом сальдо» в 2005 году выработка и потребление электроэнергии по энергосистеме РТ совпадали. С 2006 года начала проявляться деградация генерирующих мощностей – рост потребления опережает рост генерации.

Величина эффективных конкурентоспособных генерирующих мощностей в энергосистеме РТ снижается. Для их компенсации реализован проект на Казанской ТЭЦ-2 по вводу ПГУ-219 МВт (установленная мощность станции – 408 МВт).

Реализуются проекты:

– по установке ПГУ на Казанской ТЭЦ-3 388 МВт (планируемый срок реализации – 2017 г.);

– по вводу генерирующих мощностей на Нижнекамской ТЭЦ-2 350 МВт (планируемый срок реализации – 4 квартал 2015 г.);

– по вводу в рамках договора о предоставлении мощности на Казанской ТЭЦ-1 ПГУ 230 МВт (срок реализации – 2018 г.).

Большие избытки мощности, обусловленные вводом нового генерирующего оборудования по договору предоставления мощности и снижением спроса на мощность, приводят к снижению равновесной цены на конкурентный отбор мощности для существующей генерации.

Современные газотурбинные установки имеют единичную электрическую мощность от 20 кВт (микротурбины) и до нескольких десятков мегаватт – это классические газовые турбины. Электрический КПД современных газотурбинных установок составляет 33–39 %. КПД газотурбинных установок в целом ниже, чем у газопоршневых силовых агрегатов, но с газотурбинными установками значительно упрощается задача получения высокой мощности электростанции. При реализации всего теплового потенциала газовых турбин значимость высокого электрического КПД для потребителей становится менее актуальной. С учетом высокой температуры выхлопных газов в мощных газотурбинных установках имеется возможность комбинированного использования газовых и паровых турбин. Такой инженерный подход позволяет существенно повысить эффективность использования топлива и увеличивает электрический КПД установок до 57–59 %. Этот способ хорош, но ведет к удорожанию и усложнению проекта.

Вопросы развития генерации и сетевого хозяйства должны быть решены до проведения Чемпионата мира по футболу – 2018 и Чемпионата мира по профессиональному мастерству – 2019 для обеспечения надежного электроснабжения указанных мероприятий при экономичной загрузке генерирующих мощностей.

ТГК-16 получила разрешение на строительство крупнейшей в России ГТУ. Казанская ТЭЦ-3 входит в первую пятерку мировых энергообъектов, на которых будет установлена ГТУ – инновационная газовая турбина электрической мощностью 388,6 МВт. После введения нового энергоблока в эксплуатацию установленная мощность электростанции составит 809 МВт. Завершить работы по строительству планируется в 2017 г.

Таким образом, использование инновационных ГТУ и ПГУ в РТ на данный момент как никогда актуально для решения проблемы роста потребления электроэнергии. Развитие малой генерации необходимо выводить на первый план для обеспечения бесперебойного, надежного энергоснабжения региона.

УДК 621.313.322

ПРОБЛЕМЫ В УСТРОЙСТВАХ