Возможности применения энергоэффективного турбопривода в России

Возможности применения энергоэффективного турбопривода в России

Щапов Д. Г., ГК Турбопар,

 

Одной из наиболее актуальных проблем, стоящих перед Российской Федерацией, является повышение энергоэффективности национальной экономики.

Необходимость повышения качества использования топливно-энергетических ресурсов в промышленности и топливно-энергетическом секторе является основным фактором, определяющим возросший спрос на современное энергетическое оборудование со стороны белорусских потребителей.

В связи с этим значительное внимание со стороны органов государственного управления России, а также предприятий и организаций страны уделяется внедрению быстроокупаемых энергосберегающих мероприятий.

Одним из таких направлений является применение на промышленных и энергетических объектах современных паротурбинных установок малой и средней мощности, позволяющих успешно решать задачи энергосбережения в рамках конкретного предприятия.

 

Наиболее распространенными сферами применения паровых турбин малой мощности являются:

• привод электрогенератора. При этом возможно использование паротурбинных установок различных типов в зависимости от режима работы теплоисточника, параметров пара, наличии потребности в тепловой промышленной и отопительной нагрузке (конденсационные, теплофикационные турбины, турбины с отбором пара на промышленные нужды, противодавленческие турбины);
• механический привод различных устройств: насосов, вентиляторов, воздуходувок, компрессоров.

Анализ существующей структуры мирового рынка паровых турбин малой и средней мощности показывает, что помимо традиционной области применения турбоприводных агрегатов – электроэнергетики существует значительный потенциал по их использованию в ряде иных энергоемких отраслей, таких как пищевая, целлюлозно-бумажная, нефтеперерабатывающая, перерабатывающая промышленность, при этом существуют широкие возможности для применения данного оборудования.

В частности, в США порядка 76% паротурбинных установок, установленных на предприятиях нефтехимического комплекса, эксплуатируются в качестве механического привода различных устройств, в то время как для производства электроэнергии на предприятиях отрасли используется около 24% установок. При этом объем рынка паротурбинных установок для предприятий нефтехимической промышленности демонстрирует устойчивый рост и составил в 2009 порядка 107 млн. долл. США, а суммарная доля рынка паротурбинных установок в общем объеме рынка привода в отрасли составила 14, 7%

Широкие рыночные возможности по использованию паротурбинных установок малой и средней мощности появились в связи с развитием альтернативной энергетики. В последние годы в мире отмечается существенный рост заказов в данном сегменте, что связано с высокой экономичностью и эффективностью применения паровых турбин при строительстве электростанций, работающих на коммунально-бытовых отходах, биомассе, а также в рамках реконструкции крупных котельных с последующей установкой электрогенерирующего оборудования.

Так, опыт применения паротурбинных установок мощностью до 10 МВт в Европе показывает, что доля оборудования номинальной мощностью до 10 МВт в последние годы неуклонно росла и в 2009 году составила порядка 7% от общего объема продаж паровых турбин на континенте.

В Беларуси также существует значительный потенциал для внедрения энергоэффективного паротурбинного оборудования.

В стране насчитывается порядка 450 крупных котельных с установленной тепловой мощностью более 10 Гкал/ч.

Выборочный анализ структуры котельного оборудования, установленного на 187 паровых котельных с номинальным расходом пара 4-25 т/ч, эксплуатируемых на предприятиях промышленности и ЖКХ в Беларуси, показал, что доля котлов с расходом пара 4 т/ч составляет порядка 10, 2%, 6, 5 т/ч – 28, 1 %, 10 т/ч – 33, 1 %, 16 т/ч -10, 6% 20 т/ч -9, 4%, 25 т/ч -8, 7 %.

При этом наибольший удельный вес (98, 4%) в структуре парка эксплуатируемого котельного оборудования занимают котлы с номинальным давлением пара 13-14 кгс/см 2, в то время как доля котельных с более высоким давлением пара составляет порядка 1, 6%.

Проведенный технико-экономический анализ различных вариантов реконструкции теплоэнергетических объектов в России свидетельствует о значительном потенциале по внедрению электрогенерирующего оборудования на основе конденсационных и противодавленческих паровых турбин, использующих пар давлением до 24 кгс/см 2.

Широкие дополнительные возможности по использованию паротурбинных установок в России появились в связи с реализацией в стране программы по увеличению использования местных видов топлива в энергетике, а также планами по строительству мусороперерабатывающих заводов с последующей выработкой тепловой и электрической энергии. При создании электрогенерирующих источников малой и средней мощности на твердом топливе именно использованием паровых турбогенераторов является наиболее экономичным и надежным решением.

Еще одной возможной сферой широкого применения паровых турбин малой мощности в России является модернизация мощных систем привода различных ротационных устройств.

Следует отметить, что значительное число эксплуатируемых паровых котельных в Беларуси имеют высокие удельные нормы расхода электроэнергии на отпуск тепловой энергии, составляющий 28-35 кВт∙ч/Гкал. Как правило, данный факт обусловлен низкой энергоэффективностью и нерациональными режимами эксплуатации установленного на котельных насосного оборудования, в первую очередь сетевых насосов.

Для данных объектов целесообразно рассматривать вариант замены электропривода существующих сетевых насосов на паровой турбопривод с установкой противодавленческих турбин.

Применение паротурбинных установок в качестве привода насосных агрегатов имеет ряд преимуществ:

• широкий диапазон нагрузки, в котором обеспечивается режим экономичной работы турбопривода (50-100% от номинальной);
• длительный межремонтный интервал, составляющий, как правило, не менее 6 лет;
• высокая надежность (наработка на отказ составляет не менее 7000 часов);
• высокий коэффициент готовности (составляет порядка 0, 98);
• высокий КПД;
• возможность монтажа турбины на общей раме с насосным агрегатом.

Значительными преимуществами использования паровых турбоустановок являются также возможность использования подшипников на консистентной смазке и исключение использования маслосистемы, а также возможность безредукторного исполнения.

Таким образом, положительный опыт применения паротурбинных установок на объектах различного назначения и значительный энергосберегающий эффект, достигнутый по результатам реализации ряда подобных проектов в России в последние годы позволяют сделать вывод о том, что турбопривод является экономичным решением и позволяет заказчику успешно решать задачи, связанные с повышением эффективности и надежности функционирования теплоэнергетического оборудования.

Щапов Дмитрий Геннадьевич

Коммерческий директор

ООО “Ютрон-паровые турбины”, РФ

Тел. (495)518-94-16

Моб. 8-(1037529) 686-03-03

www. turbopar. ru

Размещено компанией ООО “Ютрон-паровые турбины” ГК ТУРБОПАР, РФ [10.03.2010]