Как сэкономить миллиард

Важнейшая часть котла тепловой электростанции – поверхность нагрева – собирается из труб, в которых и происходит превращение воды в пар, необходимый для работы турбины и связанного с ней генератора. Разумеется, за состоянием этих труб тщательно следят, регулярно их исследуют и анализируют, а время от времени специализированные организации проводят экспертизу промышленной безопасности котла. В 2018 году во время проведения очередной экспертизы котла №2 на Смоленской ГРЭС пришедшие от экспертов документы немало удивили начальника лаборатории филиала Виктора Грушевского. По расчетам выходило, что поверхность нагрева нужно менять, ресурс выработан. Между тем трубы в котле прекрасно работали, количество отказов с их повреждением не нарастало, анализ металла показывал, что и с его структурой все в порядке. Расчеты были сделаны в точности по действующей методике Ростехнадзора, обязательной к применению. В чем же дело? И обязательно ли менять трубы? Ведь это и непросто, и очень дорого...

Своими сомнениями Виктор Грушевский поделился с Олегом Грачевым, главным специалистом управления ремонта и технического перевооружения ПАО «Юнипро» – именно он в исполнительном аппарате компании курирует все вопросы, связанные с состоянием металла и сваркой. Совместно пришли к выводу: все дело в том, что температуры, до которых реально нагреваются трубы, ниже тех, которые при расчетах были взяты из паспорта котла, где указываются максимально допустимые, да еще и с запасом – для надежности. Для начала обратились к производителю котла – Таганрогскому котлостроительному заводу. Получили те же паспортные данные: у заводчан свои соображения, они как раз заинтересованы в том, чтобы у них почаще заказывали запчасти. И тогда наши сотрудники пошли другим путем – к московским ученым.

– Мы обратились в ОАО «ВТИ» – Всероссийский теплотехнический институт, там много специалистов высокого уровня, одни из лучших в стране компетенций по наладке, очень серьезная группа по исследованию металлов, большой опыт работы с теплоэлектростанциями. Их экспертное заключение принимают и другие организации, в том числе надзорные. Мы совместно установили реальные температуры, при которых эксплуатируются трубы испарительных поверхностей нагрева, а также провели комплексную оценку состояния металла, проанализировали все данные и получили заключение о продлении индивидуального ресурса испарительных поверхностей нагрева котла на 50 тысяч часов.

Для измерения температуры в работающем котле специалисты ВТИ разработали конструкцию термовставок – участков труб, в которые вмонтированы датчики-термопары. Конструкция согласовывалась до тех пор, пока не устроила всех, поскольку, с одной стороны, нужно было обеспечить надежную эксплуатацию котла с таким «вживленным» в него элементом, а с другой – получить объективные данные по температуре, избежав при этом проблем с монтажом. Сами термовставки изготовили прямо на Смоленской ГРЭС «хозяйственным способом» – собственными силами. Цех централизованного ремонта изготовил и смонтировал все, что нужно, по присланным из ВТИ чертежам, лаборатория металла обеспечила контроль качества изготовления и монтажа, а измерительные каналы поступающих от датчиков информации вывели к себе специалисты цеха тепловой автоматики и измерений – их аппаратура позволяет не только снимать данные, но и сразу же анализировать, строить диаграмму температуры в режиме реального времени. Приезжали на станцию и эксперты из ВТИ, которые участвовали в испытаниях котла на разных режимах и оперативно оценивали поступающую информацию вместе с коллегами из команды Юнипро.

По итогам исследований и испытаний в мае этого года в отраслевом журнале «Электрические станции» была опубликована научная статья в соавторстве со специалистами ОАО «ВТИ». Изначальные предположения подтвердились: фактически действующие температуры при эксплуатации испарительных поверхностей нагрева котлов Смоленской ГРЭС ниже проектных на 25-30⁰С, что обеспечивает чрезмерный запас по условию длительной прочности. Запас прочности – дело хорошее и нужное, но и ошибка в его оценке могла привести к тому, что в нынешнем году поверхности нагрева на этом котле пришлось бы менять по предписанию предыдущей экспертизы. А сумма затрат на такую замену – почти 400 миллионов рублей только на один котел!

– Результаты этой работы были направлены для изучения в специализированные организации, которые будут в дальнейшем проводить экспертизу промышленной безопасности наших котлов. Они согласились с выводами ВТИ и в дальнейшем будут их использовать для расчетов по котлам блоков №1 и 3, поскольку у нас везде однотипные агрегаты, работающие в одних и тех же режимах. Кроме того, у нашей компании есть котлы похожей конструкции на Шатурской ГРЭС, результаты нашей работы можно будет использовать и для их экспертизы, когда подойдет срок. Если посчитать, сколько мы сэкономили на продлении срока службы поверхностей нагрева всех котлов, суммы получаются колоссальные!

Возможно, что результаты исследований, проведенных по инициативе сотрудников Юнипро, что-то изменят и во всей отрасли, будут доработаны или переработаны устаревшие документы. Теплотехники из ВТИ анализировали данные других компаний, по их словам, там во многом сходные проблемы. На Смоленской ГРЭС в результате проведенных исследований мы не только убедились в надежности оборудования, но и получили дополнительную аппаратуру контроля – ведь термовставки так и остались в эксплуатации, и данные по фактическим температурам, которые с них поступают, могут использоваться для режимной наладки котлов.

Ну а команде наших коллег, проводивших эти важные исследования, остается только сказать огромное спасибо от всей компании и пожелать дальнейших успехов: уже есть новые идеи и задумки, впереди их воплощение в жизнь!