В результате были установлены технологические и технические минимумы нагрузок энергоблоков на этих электростанциях.

В 2010 году ОАО «ВТИ» выполнило обследование состояния котлов и систем пылеприготовления Владивостокской ТЭЦ-2, Первомайской ТЭЦ, энергоблоков 500 МВт ст.№ 8 и 9 Троицкой ГРЭС – филиала «ОГК-2».

Проведена оценка технического состояния оборудования, зданий и сооружений ТЭС ОАО «Кузбассэнерго» (ТГК-12) с целью прогнозирования надежности выработки тепловой и электрической энергии. На основании этой работы даны рекомендации по внедрению первоочередных мероприятий, реализация которых необходима для их нормальной эксплуатации.

Сертификат соответствия – это специальный документ, который подтверждает, что продукция качественная и соответствует российским стандартам (ГОСТ, ТУ и т.д.). Сертификаты соответствия выдаются аккредитованными в системе ГОССТАНДАРТа органами по сертификации. Основанием для выдачи сертификата соответствия ГОСТ Р является протокол составленный по результатам испытаний в аккредитованной лаборатории, которая путем тестовых испытаний и экспертной оценки определяет, соответствует ли продукция установленным для нее стандартам и правилам. ОАО "ВТИ" имеет аттестат аккредитации испытательного центра "Теплотехник" № РОСС RU.0001.22МХ15 для проведения работ по испытаниям.

В 2010 году ОАО "ВТИ" провело работы по сертификационным испытаниям подовых газовых горелочных устройств котла П-74 ГРЭС-24 и пылегазовых горелочных устройств котлов ст. № 10 и № 18 Сибирского химического комбината. По их итогам составлены протоколы испытаний и переданы в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Ростехрегулирование). Получены сертификаты соответствия горелочных устройств.

Выполнена оценка класса опасности золошлаковых материалов, полученных при сжигании переясловского угля на Красноярской ГРЭС-2, кузнецкого угля марок ТР и ТОМСШ на Южно-Кузбасской ГРЭС, золошлаковых отходов с золоотвала №1 Беловской ГРЭС. Класс опасности золошлаковых отходов устанавливался расчетным (по компонентному составу) и экспериментальным (биотестированием) методами. Для всех материалов установлен 5 класс опасности для окружающей природной среды, что позволяет ТЭС существенно снизить затраты на хранение отходов.

Рассмотрены вопросы комплексного использования твердых топлив (энерготехнологические установки), которые в последнее время за рубежом позиционируются как полигенерирующие системы с получением тепла, электроэнергии и полезных продуктов (синтетический газ, смолы, жидкое топливо). Показаны преимущества подобных систем со связанными аппаратами с циркулирующим кипящим слоем (дожигатель полукокса) и кипящим слоем (пиролизер). На базе экспериментальных исследований разработаны расчетные рекомендации для определения циркуляции и сепарации частиц в связанных системах с КС и ЦКС и разработан проект технического задания на ОКР. Исследования велись в кооперации с Институтом Тепловой энергетики Университета в Zhejiang (Hangzhou).

В 2010 году ВТИ с привлечением фирмы ОРГЭС разработал Концепцию технической политики и развития энергокомпаний, входящих в группу ООО «Газпром энергохолдинг» - ОАО «ОГК-2», ОАО «ОГК-6», ОАО «ТГК-1» и ОАО «Мосэнерго».

Концепция технической политики и развития энергокомпаний, входящих в группу ООО «Газпром энергохолдинг» разработана на основе анализа существующего состояния генерирующих компаний.

Она включает в себя требования к оценке технического состояния тепловых электростанций, предельного состояния их оборудования, организации ремонтов и технического обслуживания, обеспечению надежности и экономичности эксплуатирующегося оборудования, выбору технических решений и мероприятий по модернизации, реконструкции, техперевооружению и при новом строительстве. Определены основные направления технической политики в современных условиях, обеспечивающие повышение эффективности функционирования электростанций при наименьших затратах и необходимом уровне промышленной и экологической безопасности.

В настоящее время большое количество паропроводов выработало расчётный парковый ресурс, и нуждаются в замене. Замена паропроводов в целом или отдельных гибов связана с большими материальными затратами.

В порядке выхода из создавшейся ситуации предложена технология проведения восстановительной термической обработки (ВТО) длительно работавших элементов паропроводов. Данная технология обеспечивает восстановление служебных характеристик перлитных марок сталей до исходного состояния.

В 2010 году была завершена работа по ВТО штампосварных колен (ШСК) из стали 15Х1М1Ф с продольными швами после длительной эксплуатации н =143,5 тыс. часов на паропроводе горячего промперегрева Рефтинской ГРЭС. До настоящего времени ВТО штампосварных колен из стали 15Х1М1Ф со сварными швами не проводилось по причине существенной неоднородности структуры и свойств между литым металлом сварного шва 09Х1МФ и штампованным основным металлом 15Х1М1Ф. По результатам проведенной работы подобран режим ВТО, при котором достигается оптимальный баланс структуры и свойств разнородных участков соединения (шов, ЗТВ, основной металл) с полным устранением микроповрежденности. После проведения ВТО штампосварные колена были допущены к дальнейшей эксплуатации в составе паропровода горячего промперегрева Рефтинской ГРЭС.

В истекшем году был выполнен ряд работ по оценке возможности дальнейшей эксплуатации паропроводов, отработавших установленный ресурс после ВТО. В рамках этих задач был проведен комплекс исследований, включающий в себя проведение испытаний на длительную прочность, определение механических свойств, изучение структуры, фазового и химического состава металла вырезок. Полученные результаты исследований анализировались с учетом требований нормативной документации и указанные паропроводы были допущены к дальнейшей эксплуатации на дополнительный срок.

Пароперегреватели котлов ТЭС работают в условиях неравномерного распределения расхода теплоносителя, неоднородного поля скорости и температуры дымовых газов. Неравномерное распределение расхода может быть следствием конструктивной нетождественности змеевиков. Эти факторы вызывают тепловую неравномерность и неравномерное разупрочнение металла.

На пароперегревательный тракт приходится 60…70% повреждений поверхностей нагрева. Основная причина повреждений – тепловая разверка. Задача контроля пароперегревателей состоит в выявлении змеевиков с наихудшим температурным режимом и минимальным остаточным ресурсом

Практика показала, что информация о тепловой неравномерности с использованием ультразвуковой толщинометрии является ненадёжной, особенно на ранних этапах эксплуатации и при работе котлов преимущественно на природном газе. Отсутствие надёжных методов распознавания тепловой неравномерности не позволяет повысить качество диагностики.

Металлографическое изучение повреждений пароперегревателей из 12Х18Н12Т и ДИ59 котлов, работающих даже непродолжительное время на мазуте, позволило установить, что режим эксплуатации оставляет след на наружной поверхности змеевиков в виде изменённого по сравнению с матрицей слоя. Измерение содержания ферритной фазы (СФФ) с помощью магнитного ферритометра МФ-51НЦ выявило его ферромагнитное свойство. Экспериментальными исследованиями установлено, что изменённый слой в змеевиках из 12Х18Н12Т обеднён железом, хромом, кремнием, полностью лишён марганца и титана, обогащён никелем до 70%, содержит островки сульфидов. Изменённый слой в змеевиках из ДИ59 обеднён хромом, полностью лишён марганца, меди и ниобия, обогащён железом до 90% и никелем.

Изменённый слой на наружной поверхности змеевиков порождён избирательным окислением 12Х18Н12Т и ДИ59 золой и воздухом и объёмной диффузией из матрицы в окалину металлов с большим сродством к сере и кислороду. Аналитическим и экспериментальным путём получена параболическая зависимость содержания ферритной фазы от температуры и времени эксплуатации. Результаты исследования могут служить основами метода контроля тепловой неравномерности пароперегревателей из аустенитных сталей с помощью ферритометра. Магнитная ферритометрия впервые была применена и продолжает использоваться для идентификации змеевиков ширмовых и конвективных пароперегревателей из 12Х18Н12Т котлов Каширской ГРЭС и ТЭЦ-26 ОАО «Мосэнерго».

В истекшем году институтом выполнен обширный комплекс работ по техническому диагностированию и продлению сроков службы основного и вспомогательного оборудования ТЭС, отработавшего нормативный ресурс. По результатам каждой работы выпущено заключение экспертизы промышленной безопасности. Диагностирование и экспертиза промышленной безопасности выполнялись для электростанций с поперечными связями и для крупных конденсационных электростанций с энергоблоками 300 ÷ 800 МВт. В ряде работ специалистами ВТИ проводился анализ микроповреждённости и микроструктуры металла элементов непосредственно на объекте (при отсутствии у владельца оборудования возможности выполнения данных работ собственными силами), В каждом конкретном случае для диагностируемого оборудования определялось фактическое техническое состояние на основании результатов неразрушающего контроля, исследований служебных свойств металла и расчётных оценок прочности и ресурсных характеристик. В особых ситуациях – в случае обнаружения недопустимых дефектов металла – выполнялся специальный анализ с расчётом характеристик живучести повреждённых элементов оборудования и установлением допустимых сроков эксплуатации до проведения восстановительного ремонта или замены изношенных элементов. Все выпущенные ВТИ экспертные заключения были утверждены в региональных органах Ростехнадзора без замечаний.

Выполнен анализ текущего технического состояния основного и вспомогательного энергетического оборудования электростанций ОАО «ОГК-2», ОАО «ОГК-6», ОАО «ТГК-1»», ОАО «ТГК-3» на примере 5-ти электростанций ТГК и 3-х электростанций ОГК, на базе существующей технической документации (проектных и эксплуатационных материалов, результатов диагностики, статистике повреждений, результатов натурных испытаний и др.).

Оценена степень адекватности объема типовых работ по ремонту, выполненных в 2006 – 2009 годах на выбранных электростанциях ОГК и ТГК, текущему состоянию основного и вспомогательного оборудования и систем.

Выявлены отдельные единицы оборудования, объемы и периодичность плановых ремонтов которых необходимо оптимизировать с учётом суммарной наработки и повреждаемости их критических узлов в течение межремонтного цикла.

Показано, что для полноценного планирования ремонтной деятельности необходимо учитывать ожидаемые затраты на неплановые ремонты (риски), рассчитываемые в соответствии с теорией надёжности сложных восстанавливаемых систем на основе имеющихся исходных данных по повреждаемости критических элементов оборудования или/и экспертных оценках показателей надёжности этих элементов.

Проанализирована приемлемость выполнения ремонтов энергооборудования заказчика по текущему техническому состоянию и установлена принципиальная возможность перехода от ППР к РТС; выявлены основные факторы, препятствующие в настоящее время такому переходу.

Проведено исследование взаимосвязи периодичности ремонтов и затрат на плановые ремонты с надёжностью тепломеханического оборудования. Предложен набор эксплуатационных показателей, которые следует использовать при планировании и оптимизации ремонтных затрат на оборудование. Разработаны методические рекомендации по определению и расчёту объёма затрат, необходимых для проведения ремонтов и ТПиР.

Работы выполнялись как на территории Российской Федерации, так и за рубежом.

 

 

В 2010 году лабораторией автоматизации тепломеханического оборудования ТЭС ОАО “ВТИ” были проведены следующие основные работы:

 

Экспертиза промышленной безопасности автоматизированной системы управления включала в себя анализ представленной проектной документации на автоматизированную систему управления на базе ПТК ALSPA P 320, определение соответствия характеристик средств АСУ ТП нормам и правилам промышленной безопасности, приведенным в нормативных документах, действующих в электроэнергетике. Экспертиза проведена в соответствии с требованиями «Правил проведения экспертизы промышленной безопасности» (утв. ГГТН РФ 06.11.1998 г, № 641) и постановлением Правительства Российской Федерации от 25.12.98 N 1540 "О применении технических устройств на опасных производственных объектах". Помимо этого в процессе работы были подготовлены Паспорта на ПТК и технические средства, входящие в его состав.

 

Методика обоснования расчета регулирования цен (тарифов) на услуги по обеспечению системной надежности в части нормированного первичного и автоматического вторичного регулирования частоты и перетоков активной мощности (НПРЧ и АВРЧМ) для представления в Федеральную службу по тарифам была разработана ЛАО по заказу ОАО «Системный оператор Единой энергетической системы» (ОАО «СО ЕЭС»). Работа включала в себя анализ составляющих капитальных и эксплуатационных затрат, обусловленных работой тепловых конденсационных энергоблоков в НПРЧ и АВРЧМ, и их распределения в зависимости от мощности и типа установленного оборудования, а также типа оказываемой услуги, определение нормированных и расчетных составляющих капитальных и эксплуатационных затрат и т.д.

Разработанная методика позволяет оценить расчетный (плановый) объем необходимой валовой выручки, требуемой для возмещения экономически обоснованных расходов, связанных с оказанием услуг по обеспечению системной надежности, модернизированных или планируемых к модернизации газомазутных конденсационных энергоблоков. В работе отдельно рассмотрены следующие услуги по обеспечению системной надежности: НПРЧ, АВРЧМ и одновременное предоставление услуг НПРЧ и АВРЧМ.

Результаты работы могут быть использованы при обосновании тарифов на услуги по обеспечению системной надежности или при расчете стоимости предоставляемых услуг в случае участия в рынке системных услуг.

 

По результатам проведенных сертификационных испытаний газомазутных энергоблоков 300 МВт ст. № 1, 3, 4, 5 Ириклинской ГРЭС – филиала ОАО “ОГК-1” (очередные сертификационные испытания) и энергоблоков 300 МВт ст. № 1, 2, 3 Кармановской ГРЭС филиала ООО “БГК” (энергоблоки ст. № 1, 3 - очередные сертификационные испытания, энергоблок ст. № 2 - первичные) были выданы сертификаты соответствия данных энергоблоков требования Стандарта ОАО «СО ЕЭС» СТО 59012820.27.100.002-2005 (СО-ЦДУ ЕЭС 001-2005, IDN) «Нормы участия энергоблоков ТЭС в нормированном первичном и автоматическом вторичном регулировании частоты». На энергоблоках Ириклинской ГРЭС испытания проведены как на газе, так и на мазуте, на Кармановской ГРЭС – на газе.

Работа включала в себя предварительный анализ соответствия энергоблоков требованиям Стандарта, разработку программы сертификационных испытаний, проведение испытаний, подготовку отчетов по их результатам и выдачу сертификата соответствия, зарегистрированного в ОАО «СО ЕЭС».

 

Выполнено моделирование гидравлического и химического режимов работы оборотной системы охлаждения. Оценка надежности ведения ВХР ОСО проводится с использованием разработанной авторами математической модели водного баланса ОСО.

Анализ системы водопользования показывает, что в зимний период возможна экономия воды за счет перевода охлаждения вспомогательного оборудования на циркуляционную воду и сокращения продувки с 2300 до 608 м3/ч. За весь зимний период это позволит сократить водопотребление и водоотведение на 6,35 млн.м3.

 

Специалисты лаборатории водно-химических режимов отделения водно-химических процессов выполнили работу по наладке водно-химического режима с применением аминосодержащего реагента марки «Purotech» вновь вводимого энергоблока ПГУ-180 ТЭЦ-14 «Первомайская» ОАО «ТГК-1».

Применение реагентов «Purotech» обеспечило надежный водно-химический режим энергоблока с поддержанием нормируемых показателей водно-химического режима.

 

В рамках комплексной работы по выполнению пуско-наладочных работ на энергоблоке ПГУ-325 была внедрена паро-кислородная технология по очистке, пассивации и консервации котлов-утилизаторов с целью обеспечения сохранности оборудования на время резерва.

При выполнении технологии были учтены конструктивные и схемные особенности котлов-утилизаторов, была разработана схема по контурной обработки, что позволило обеспечить пассивацию внутренних поверхностей нагрева котлов-утилизаторов.

 

В рамках договора было выполнено полное обследование с оценкой состояния и разработкой рекомендаций по реконструкции существующих на ТЭЦ схем водоподготовительных установок для подготовки добавочной воды барабанных котлов давлением 9,8 МПа и 13,8МПа.

Были разработаны рекомендации с технико-экономическим обоснованием внедрения нового водно-химического режима с применением аминов для действующего оборудования ТЭЦ.

Разработана схема реконструкции узлов коррекционной обработки питательной и котловой воды.

 

Исходные материалы для оформления разрешительной документации на водопользование подготовлены в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 12 марта 2008 г. №165 «О подготовке и заключении договора водопользования» и Постановлением Правительства РФ от 30 декабря 2006 г. № 844 «О порядке подготовки и принятия решения о предоставлении водного объекта в пользование» с помощью сотрудников ТЭС.

В результате работы:

 

При выполнении работы было выполнено исследование по подбору реагента антинакипина «АКВАХИМ ИКФ-6» для организации водно-химического режима циркуляционной системы оборотного охлаждения.

После выбора реагента было выполнено промышленное внедрение технологии коррекционной обработки циркуляционной воды.

 

Основной причиной недопустимого разогрева выхлопной части ЦНД является повышение температуры "рабочего" пара из-за вентиляционных явлений в проточной части низкого давления. Для нейтрализации этого явления применяются различные системы охлаждения.

В данной работе рассмотрены основные принципы создания кольцевых систем охлаждения выхлопных частей новых турбин К-330-23,5 Рефтинской ГРЭС и К-175-12,8 Березовской ГРЭС (Белоруссия), проектируемых группой компаний “Теплоэнергосервис”.

В процессе работы проводились детальные расчеты проточных частей низкого давления на малорасходных режимах, в результате которых определены необходимые для поддержания допустимого теплового состояния расходы охлаждающей среды. Разработана принципиальная схема систем охлаждения и конструктивное исполнение отдельных ее элементов. Определено количество и места расположения форсунок системы, учитывающие конструктивные особенности выхлопных патрубков рассматриваемых турбин. Определены условия обеспечения эффективной работы систем охлаждения, основным из которых является нейтрализация влияния на тепловое состояние выхлопа горячего пара, сбрасываемого из котла в конденсатор на пусковых режимах.

 

Отличительной чертой предлагаемого прибора является возможность непрерывного измерения плотности природного газа, поступающего в прибор непосредственно из газопровода.

В приборе используется метод прямых измерений путем сравнения веса столба исследуемого газа с весом столба газа с известной плотностью. Для этого используется оригинальный датчик перепада давления на малые (доли Паскаля) перепады давления.

В состав прибора входит система управления, сбора и обработки информации а также система архивирования данных.

Система сбора и обработки информации вычисляет средние значения плотности за час, неделю, месяц, квартал, год и хранит все эти данные в архиве.

Технические характеристики системы измерения плотности.

Изготовлен первый образец прибора, который пройдет промышленные испытания на ТЭЦ ВТИ и в дальнейшем будет сертифицирован.

 

В физико-техническом отделении института продолжаются исследования и разработка конструкции новых модификаций каталитических рекомбинаторов водорода для атомных электростанций. Используя опыт, полученный при разработке и изготовлении моделей рекомбинаторов РВК-500 и РВК-1000, разработаны новые модели РВК-2, РВК-3 и РВК-4, конкурирующие с зарубежными аналогами. Разработаны новые конструктивные решения по размещению катализатора в корпусе рекомбинатора, позволяющие существенно увеличить производительность рекомбинаторов без увеличения его размеров и массы. Проводятся исследования с новыми типами катализатора. Стенд для исследований модернизирован и позволяет проводить испытания крупных моделей рекомбинаторов РВК-2, РВК-3 и РВК-4.

Работы ведутся в кооперации с производителем рекомбинаторов – компанией ИНПК ЗАО «Русские энергетические технологии». В ВТИ проводятся приемочные и приемо-сдаточные испытаний рекомбинаторов, изготовленных этой компанией. Рекомбинаторы моделей РВК-500, РВК-1000 и РВК-2 изготовлены и поставлены на 6 энергоблоков АЭС в РФ и на 3 энергоблока зарубежных АЭС.

 

Проведено обследование оборудования системы охлаждения и конденсатора, разработан проект и осуществлен авторский надзор за монтажом оборудования шариковой очистки, изготовленного по лицензии ОАО «ВТИ» на производственной базе ООО «ТЭР – Новомичуринск». Проведены приемочные испытания оборудования из монтажа, включая систему автоматического управления, и выполнена технологическая наладка с выдачей режимной карты. Проведены работы по оценке изменения температурного режима конденсатора паровой турбины из-за внедрения системы шариковой очистки конденсатора турбоагрегата.