Как работает ТЭЦ: рассказывают сотрудники Эн+

Ново-Иркутская ТЭЦ - это масштабное и высокотехнологичное предприятие. Фото: Ирина ПЕНСКИХ

Теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) - это станция, которая одновременно вырабатывает тепло для централизованной системы теплоснабжения и электроэнергию. Топливом для ТЭЦ выступают уголь, мазут или газ. Основной принцип работы теплоэлектроцентрали не зависит от вида топлива, поэтому мы рассмотрим его на примере Ново-Иркутской ТЭЦ, входящей в основанный Олегом Дерипаской холдинг Эн+. О работе станции рассказали представители руководства: директор Александр Кровушкин, руководитель проектов модернизации Дмитрий Тутурин и заместитель начальника ПТО Григорий Миронов.

Ново-Иркутская ТЭЦ - это масштабное и высокотехнологичное предприятие, на котором трудится около 600 человек. Оно обеспечивает теплом и горячей водой большую часть Иркутска, а также вырабатывает электроэнергию.

Станция работает на угле. В год она потребляет до 2,5 миллиона тонн топлива, а за сутки - до 16 тысяч тонн, или 220 - 230 вагонов. Уголь постоянно подвозят на станцию. Кроме того, здесь организовано хранение на открытом складе вместимостью 450 тысяч тонн топлива, поэтому даже при полном прекращении поставок ТЭЦ сможет работать в течение месяца на имеющихся запасах.

Генеральный директор «Байкальской энергетической компании» (входит в Эн+) Олег Причко. Фото: Ирина ПЕНСКИХ

Топливо

Уголь для ТЭЦ нужен высокого качества. Его калорийность должна составлять не менее 4000 килокалорий на килограмм, влажность - около 25%, зольность - 15 - 20%. Привозят топливо кусками размером до 30 сантиметров в ж/д вагонах, которые разгружают механизированным способом, с помощью вагоноопрокидывателей. На Ново-Иркутской ТЭЦ два таких устройства, а в прошлом году начали строить третье.

«Третье разгрузочное устройство обеспечит полноценный резерв, который повысит надежность и позволит выполнить глубокую модернизацию существующего оборудования. Дополнительно мы нашли техническое решение, которое позволит увеличить вместимость нового разгрузочного железнодорожного пути, - это сократит общее время выгрузки поступающего угля, что важно в условиях роста потребления топлива», - рассказал Дмитрий Тутурин.

Когда вагон заезжает в вагоноопрокидыватель, его переворачивают на 170 градусов, чтобы высыпать уголь, после чего возвращают на пути. Затем топливо по конвейерной ленте отправляют в дробильное устройство, где измельчают на более мелкие куски до 50 мм, а дальше - в мельницу, чтобы высушить и размолоть в пыль.

Именно с помощью потока воздуха угольную пыль подают в топку котлоагрегата, где она горит при температуре до полутора тысяч градусов.

В год станция потребляет до 2,5 миллионов тонн угля, а за сутки - до 16 тысяч тонн, или 220 - 230 вагонов. Фото: Ирина ПЕНСКИХ

Горячие сердца ТЭЦ

Котлоагрегатов на Ново-Иркутской ТЭЦ восемь. Они состоят из топки, поворотного газохода с пароперегревателем и конвективной шахты. Топки по периметру экранируют системы труб диаметром 60 миллиметров. В трубах топки движутся вода и пароводяная смесь. Суммарная протяженность только экранных труб одного котлоагрегата - 21 километр.

До того как попасть в котел, вода проходит предварительную химическую обработку. Ее очищают до дистиллированного состояния, чтобы не допустить образования накипи и коррозии в трубах котла и в паропроводах.

«Вода температурой 250 - 300 градусов поступает в барабан котлоагрегата, опускается по трубам; на экранных поверхностях происходит нагрев этой воды, образование пароводяной смеси. При нагреве за счет существенного уменьшения плотности эта смесь поднимается в барабан. В барабане происходит процесс парообразования и отделения воды от пара. Пар отводится в систему пароперегревателей, еще сильнее нагревается и подается на турбоагрегат», - пояснил Александр Кровушкин.

Перегретый до 550 градусов пар под давлением 130 атмосфер поступает в турбоагрегат, который состоит из генератора электроэнергии и турбины, вращая 29-метровый ротор весом 114 тонн со скоростью три тысячи оборотов в минуту. В результате вырабатывается электроэнергия, которая поступает на трансформаторы, а затем по высоковольтным линиям электропередачи 220 000 вольт - потребителям региона. Турбоагрегатов на Ново-Иркутской ТЭЦ шесть.

Уголь привозят кусками размером до 30 сантиметров в ж/д вагонах. Фото: Ирина ПЕНСКИХ

Очистка

После сгорания в топке котла минеральная часть топлива в виде золы вместе с уходящими газами и продуктами горения поступает в золоулавливающую установку на скрубберы мокрой очистки, или в электрофильтр.

«После золоуловителя около 20% сухой золы мы продаем, остальная смывается в золошлаковые каналы. Далее зола в потоке воды по пульпопроводам подается на золоотвал. За счет отстаивания в золоотвале накапливаются золошлаковые отходы. Отстоявшуюся воду возвращаем в цикл», - рассказал Александр Кровушкин.

Очищенные газы удаляются через две дымовые трубы. Высота одной 180 метров, а второй 250 метров и она является самым высоким сооружением Иркутска.

«Дымовые трубы железобетонные, имеют надежную и крепкую конструкцию, рассчитанную на розу ветров нашего региона с преобладанием северо-западного и юго-восточного ветра. Эффективность очистки газов 97 - 99%», - сказал Григорий Миронов.

Вода и тепло

Проходя через турбину, пар остывает до 120 градусов и теряет первоначальное давление. Затем его направляют на бойлер, чтобы подогреть вернувшуюся из города сетевую воду.

Нагретая сетевая вода снова подается в Иркутск. В час это порядка 18,5 тысячи тонн. Температура сетевой воды меняется в зависимости от температуры наружного воздуха. В морозы ее нагревают до 130 - 150 градусов. Около 1,5 тысячи тонн воды город потребляет на нужды горячего водоснабжения, остальная вода возвращается на ТЭЦ. В этот момент ее температура составляет уже порядка 60 - 70 градусов. Вернувшуюся воду подпитывают на недостающий объем, снова нагревают и возвращают в город. Этот цикл продолжается непрерывно.

Холодную воду питьевого качества ТЭЦ получает от «Водоканала» города Иркутска. Ее перекачивают с помощью насосов, установленных в теле плотине Иркутской ГЭС. Чтобы попасть на ТЭЦ, она проделывает путь в 11,5 километра по трубопроводам.

Отдавший тепло пар из турбины направляют в конденсатор. Процесс конденсации происходит при помощи воды, которая циркулирует между конденсатором и градирней. Вода забирает тепло пара и отдает его в атмосферу через градирни: там воду распрыскивают, чтобы остудить с помощью восходящих потоков воздуха. Из градирен остывшая примерно с 35 до 15 градусов вода снова подается в конденсатор турбины. А получившийся конденсат поступает в котел, где его опять превращают в пар.

«Не все горожане знают, что пар, поднимающийся от градирен, - это не дым, а чистый водяной пар без каких-либо примесей. Причем вода эта питьевого качества. Наши градирни создают облака для Иркутска», - подчеркнул Григорий Миронов.

Тепловая энергия с Ново-Иркутской ТЭЦ поступает в город по четырем тепловым лучам. Кроме того, в 2023 году началось строительство пятого луча - в предместье Рабочем. Этот масштабный проект компания Эн+ планирует завершить в 3-м квартале 2025 года. В результате удастся ликвидировать 11 неэффективных мазутных котельных, что благоприятно скажется на экологической ситуации в областном центре.

Управление

На Ново-Иркутской ТЭЦ внедрена автоматическая система управления технологическим процессом. За соблюдением графика выработки тепловой и электрической энергии в реальном времени следят машинисты. Вся информация поступает на мониторы. Круглосуточно дежурит не менее 50 оперативных сотрудников. Такой персонал работает в две смены: с восьми утра до восьми вечера и с восьми вечера до восьми утра. Машинисты досконально знают, где находится конкретное оборудование и как им оперировать.

«Это большой объем информации, который складывается по крупицам в общую картину, с учетом знания инструкций и требований безопасности. Такой персонал достаточно долго обучается и готовится, поэтому имеет высокую квалификацию», - отметил Григорий Миронов.

Много внимания на ТЭЦ уделяют безопасности сотрудников. Все работники проходят обучение, инструктажи, соблюдают требования охраны труда. Предприятие стремится к нулевому травматизму. Кроме того, на стации есть медицинский пункт, в который персонал или посетители могут обратиться при ухудшении самочувствия.

На Ново-Иркутской ТЭЦ внедрена автоматическая система управления технологическим процессом. Фото: Ирина ПЕНСКИХ

Развитие

До строительства станции в Иркутске работало более 200 мазутных и угольных котельных, сейчас их осталось 18. Запуск крупного централизованного теплоисточника в 1975 году стал большим шагом не только для дальнейшего развития города, но и с точки зрения экологии.

В рамках федеральной программы обновления генерирующих мощностей на Ново-Иркутской ТЭЦ проходит глубокая модернизация. В 2022 - 2023 годах «Байкальская энергетическая компания» направила в обновление оборудования станции 1,3 миллиарда рублей, а в 2024-м сумма инвестиций составит около двух миллиардов. При реконструкции оборудование и комплектующие - российские.

Располагаемой мощности Ново-Иркутской ТЭЦ (около 1,4 тысячи Гкал в час) хватает для обеспечения потребностей столицы Приангарья, но для развития города требуется запас мощностей. Это одна из основных целей масштабной модернизации. В ближайшем будущем планируют увеличить тепловую мощность на 300 Гкал в час. Это позволит обеспечить развитие Иркутска, как минимум, на 15 лет вперед.