16+

Как это устроено: Сахалинская ГРЭС

Как это устроено, Weekly, Общество, Поронайск

Поронайский район. Поселок Лермонтовка. На горизонте возвышаются красно-белые трубы Сахалинской ГРЭС. Сегодня эта станция и связанные с ней пертурбации  — новость номер один. Не проходит и недели без упоминания о ней на страницах информагентств и газет, на телевидении мелькают то запрещенный митинг энергетиков, то открытое письмо в адрес губернатора, то решение о продлении эксплуатации. Ко всему прочему в этом году у станции юбилей — ГРЭС исполняется 50 лет. Корреспонденты ИА Sakh.com побывали на самом спорном энергообъекте области, узнали о его особенностях, осмотрели станцию изнутри, поговорили с сотрудниками и приятно удивились.

Полсотни мегаваттных лет

Сахалинская ГРЭС раскинула свои трубы в центре острова — на берегу залива Терпения в Поронайском районе. Возводить станцию около поселка Лермонтовка начали в 1961 году. Стройку объявили Всесоюзной, ударной, комсомольской. В 60-е она должна была решить на Сахалине одну из важнейших экономических задач — ликвидировать дефицит электроэнергии.

Именно с ГРЭС началось создание единой энергетической системы в области: сегодня кроме поронайской станции в нее входят южно-сахалинская ТЭЦ и газовая станция в Ногликах. Полвека назад строителям предстояло ввести в строй 6 котлоагрегатов и 6 турбогенераторов. Уникальной особенностью станции, одной из многих в СССР, было то, что турбоагрегаты и вспомогательное оборудование охлаждали морской водой. Теперь такую технологию в стране применяют только на 5 электростанциях.

Первый ток на ГРЭС был получен 28 декабря 1965 года, а уже через семь лет станция достигла проектной мощности в 300 с лишним мегаватт. Ее котлы питали угольные разрезы расположенного рядом Вахрушева, а в коридорах и цехах трудились энергетики — в пяти километрах от станции для них построили поселок Восток.

Сегодня на станции работают всего два турбогенератора суммарной электрической мощностью в 84 мегаватта. Среднегодовая выработка электрической энергии станции — 250 млн. кВтч. Сахалинская ГРЭС входит в состав "Сахалинэнерго".

Арифметика коммунальных пусков

Перед административным зданием Сахалинской ГРЭС стоит бетонная доска почета. Вечным и фирменным прищуром глядит на проходящих бюст Ленина. Вождь пролетарской революции рад всем: и простым работягам, и менеджерам среднего звена, и даже журналистам.

Слева курится двумя столбами дыма основной корпус станции — именно здесь свои законные 80 мегаватт вырабатывают 5 и 6 турбоагрегаты.

— Вообще мы летом обычно не работаем. У ГРЭС сегодня самый дорогой киловатт — более 600 граммов условного топлива. К примеру, на ТЭЦ около 300 граммов условного топлива. Поэтому нас особо не нагружают, — в кабинете директора станции Максима Федотова полумрак. — Но в Южно-Сахалинске идут ремонтные работы, связанные с газораспределительной станцией, и ТЭЦ работает не на полную мощность. Вот, компенсируем.

Компенсировать и "довырабатывать" ГРЭС приходилось почти все годы своего существования. Особенно в постсоветское время. Причина — в замкнутой энергосистеме небольшого острова — она практически полностью ориентирована на людей. Промышленности уже не осталось (а та, что есть, часто обходится собственными энергопроизводствами), поэтому львиная доля поставок приходится на жилой и социально-бытовой секторы. Из-за этого потребление напоминало американские горки — со своими взлетами (по утрам и вечерам) и падениями (днем и ночью).

— Сегодня ежедневно запускаем и останавливаем 1 котлоагрегат и 1 турбогенератор. Для нормальных станций это абсолютно недопустимый ритм, — демонстрирует график нагрузок руководитель ГРЭС. — Ночной минимум 35 мегаватт — это в работе один блок (турбина плюс котел). К 5 утра добавляем еще один блок. Так, на двух котлах и турбинах работаем день, проходим вечерний максимум. А к полночи переходим на ночной минимум, выключая один блок агрегатов.

И круг замыкается

Именно подобный режим, уверено руководство станции, и загубил оборудование. Оно 50 лет эксплуатировалось в таких условиях, для которых не было предназначено — ни один проектировщик не представлял, что так можно использовать котлы и турбины.

Все дело в том, что оборудование станции работает с очень высокими температурами — например, в турбине, перепад температуры пара "на входе" и "на выходе" составляет почти 480 градусов. Сама по себе нагрузка нешуточная. А когда к ней прибавляется необходимость нагреться до "рабочих" 460 по Цельсию за 2,5 часа — тут уж никакая сталь не вытерпит.

Еще интереснее с котлами. Температура факела в топке здесь — около 2000 по Цельсию. Такой жар прогревает 30-метровое сооружение за несколько часов — после пуска котел постепенно удлиняется примерно на 100 мм.

И одно дело, когда такие колебания металла происходят раз в год или полгода — именно столько в среднем без остановок работают котлы на станциях. Совсем другое — когда котлы играют "гармошкой" каждый день, по несколько десятков раз за месяц.

— Сейчас по-хорошему чтобы вернуться к нормальным технико-экономическим показателям, все основное оборудование надо менять. Полностью, — категорично заявляет директор.

Морская. Охлаждающая

Несмотря на достаточно почтенный возраст, сахалинской станции и сегодня есть чем удивить электроэнергетиков и энтузиастов, увлеченных отечественными ТЭЦ и ГРЭС. Одним из самых необычных и нетривиальных решений на станции является система охлаждения основного и вспомогательного оборудования. Воду для этого забирают прямо из залива Терпения. Таких технологических решений в мире очень немного — хватит пальцев 4 конечностей. В России подобным способом охлаждают турбины лишь на пяти станциях.

Для забора морской воды на ГРЭС используют водозаборный ковш — небольшую бухту, оборудованную прямо на песчаном берегу.

— Наш ковш ограничен двумя насыпными дамбами. Технологически дамбы нужны для того, чтобы защитить насосную станцию от агрессивного воздействия моря. Вода поступает в насосную, из насосной — на охлаждение турбин, — вклинивает слова в разрывы легкого бриза Максим Федотов. — В системе вода чуть-чуть нагревается и сбрасывается обратно. Дешевая и экологически безопасная технология.

Тем не менее, тонкостей в работе таких объектов не счесть: соль разъедает металлические конструкции трубопроводов и агрегатов, а морские флора и фауна забивают трубы и различные механизмы. Курьез про то, как моллюски стали размножаться в системе водозабора в один из теплых годов, облетела многие СМИ. Бывало, доставали из агрегатов навагу, а то и рыбу покрупнее.

Добавляет забот и дно. Его рельеф создает часто непредсказуемые течения, меняя направления в зависимости от сезона. Из-за этого горловину водозабора ГРЭС постоянно заносит песком. Чтобы обеспечивать бесперебойную подачу морской воды для охлаждения турбоагрегатов, на двух дамбах в заливе Терпения работают экскаваторы-драглайны. Присоединяется к очистке ковша и плавающий кран. Глубины и так небольшие, а постоянные течения все время норовят свести их к нулю. А любая остановка водозабора практически сразу приводит к остановке самой станции.

Гигантские экскаваторы — отдельная тема. Один из них, отечественного производства, ровесник самой ГРЭС. Им на станции откровенно гордятся — показывают всем гостям, с любовью похлопывают по громадному ковшу.

— Этот экскаватор некоторые называют "железный капут". Однажды приехала японская делегация, увидела этот экскаватор работающий. И старшие говорят своим школьникам: "Вот, если будете плохо учится, будете работать на таком драндулете", — продолжает директор станции. — Хотя, должен сказать, объективно, наш воронежский 50-летний драглайн гораздо эффективнее, чем новый японский.

Да еще и надежней — у заграничного через пару лет полетел гидронасос. А русский богатырь держится — на честном слове, заклепках и несгибаемом упорстве.

— Здесь правда очень неудачное течение и морфология дна. В этом месте летом разница между приливом и отливом может составлять около метра. А зимой подходят льды. Забивают перешеек, и вода перестает поступать в ковш: охлаждение прекращается и все останавливается. Очень серьезные ограничения по подаче электричества, — подключается к разговору главный инженер ГРЭС Андрей Козлов.

Использовать старый ковш, уверены руководители, давно невыгодно. На его содержание уходят значительные средства. В один год только на углубление дна потратили 70 миллионов. Кроме того, дамбы в свое время сделали по временному варианту — просто отсыпали песком, но не забетонировали. Рассчитывали, что будет работать как временное сооружение. Как это обычно бывает, временное стало постоянным. Теперь в шторма дамбу просто смывает.

Но вот некоторым сотрудникам станции ковш явно приходится по вкусу — энергетики частенько приходят сюда после смены или прямо во время обеденного перерыва. Летом, говорят, на пляже даже наблюдается ажиотаж. Ну а пока холодно, на дамбы выходят в основном рыбаки — как раз камбала пошла.

Тонны пережечь в мегаватты

Первая ГРЭС — районная конденсационная электростанция — была построена в России 101 год назад. Электрогорская ГРЭС-3 была спроектирована инженером Робертом Классоном на огромных залежах подмосковного торфа. За век развития электроэнергетики ничего принципиально нового в работе громадных энергообъектов не придумали.

Все также сжигается топливо, нагревается вода, крутятся генераторы. Как и сто лет назад, ГРЭС — сложный комплекс из огромного количества механизмов и агрегатов, которые распределены по цехам. На сахалинской станции их шесть — топливно-транспортный, котлотурбинный, электрический и химический, цех тепловой автоматики и гидротехнический цех. Каждый из них важен и необходим — только вместе они могут обеспечить работу объекта. Но сердцем всей этой генерации, бесспорно, остается котлотурбинный цех.

Именно здесь тонны угля превращаются в языки пламени, передают свой жар воде, которая мгновенно испаряется. Перегретый до полутысячи градусов пар из котлоагрегата поступает в конденсационную турбину. Там его тепло переходит в механическую энергию — вращает ротор генератора, который, собственно, и вырабатывает энергию. Сделавший свое дело в турбине пар конденсируется и затем снова перекачивается в котел. Цикл замыкается, станция работает, энергия течет по проводам.

На момент ввода в эксплуатацию на ГРЭС было по шесть котлов и турбин. В процессе реконструкции и модернизации первый котел демонтировали. Должны были поставить новый, его даже купили и доставили. Но так и не подключили  — наступила перестройка, стало не до этого. С тех пор в работе шесть турбин и пять котлов.

Самое жаркое и громкое место станции — заставленное 30-метровыми агрегатами котельное отделение. В нем работают котлы из далекого Барнаула: ближе в середине 60-х взять их было неоткуда. А заграничными технологиями, как сейчас, тогда пользоваться было не принято.

Основное топливо ГРЭС — уголь. В котел твердое топливо подает в виде невесомой пылевой взвеси — перед закидыванием в топку его размалывают шаробарабанные мельницы. Там, как в кофемолке, куски и камешки превращаются в антрацитовую пудру. На ней, да на мазуте, который используется для розжига, и работают котлы.

Изначально станция работала на топливе из соседнего Вахрушева. После развала его угольной промышленности жгли все, что попадалось под руку и было более доступно по цене и доставке. Многие энергетики уверены — неправильным подбором топлива, в том числе, станцию и загубили. Сейчас уголь на станцию доставляют в основном по железной дороге из Горнозаводска — в сутки на каждый котел приходится около 700 тонн твердого топлива. Разгрузкой вагонов, транспортировкой, хранением и подготовкой угля к сжиганию занимается топливно-транспортный цех.

Самым важным — генерацией энергии — на ГРЭС заняты шесть турбоагрегатов Ленинградского металлического завода. Мощность каждого — 50 мегаватт. Турбины — ровесники станции. За 50 лет никакой замены или модернизации — по количеству пусков агрегаты переработали все свои ресурсы в 2-3 раза. Держатся силами сотрудников и регулярным ремонтом.

Обслуживает все это хозяйство оперативный персонал турбинного отделения. В смене — четыре человека. Инженеры котлотурбинного цеха то тут, то там измеряют вибрацию, внимательно прислушиваются к работе своих подопечных. Вот и Антон Кудрин склонился над насосом. В руках анализатор — считывает и записывает данные.

— Снимаю общий уровень вибрации, чтобы узнать состояние агрегатов. Все сохраняется в приборе, параллельно для себя пишу в журнал. Прибор наш, московский. Коллектор данных, — разъясняет инженер по ремонту котлотурбинного цеха, — На станции с 2009 года работаю. Заканчиваю Дальневосточный университет, но сам я местный — из Востока.

Персонал для подобных объектов — большая проблема. Абы кому устроиться не получится — необходимо иметь множество допусков и разрешений. Несмотря на это, персонала с высшим техническим образованием на станции всего 17 процентов, у трети сотрудников средне-специальное. Большое значение имеет понимание специфики объекта: много рабочих просто со средним образованием, но они прошли практическую школу здесь. Учились у старших и более опытных товарищей.

Между агрегатами копошится Юрий Севрюков — слесарь по ремонту оборудования. Раньше мужчина трудился на АЭС в Ростове, а пять лет назад перебрался сюда, "на край земли", и не жалеет.

 — Ремонтируем все, что крутится и движется. Сейчас вот маслоохладитель надо починить. Вышел из строя. Мне моя работа нравится. И остров тоже. В Волгодонск обратно не поеду. Там степи, а здесь тайга — я в нее влюблен.

Самый надежный электросчетчик

Мозговым центром энерговыработки на ГРЭС являются главный и центральный щиты управления. Центральный щит отвечает за работу котлотурбинного цеха — тут контролируют параметры паровых машин и генераторов, следят за температурным режимом и показателями мощности. На главном щите следят за передачей электроэнергии со станции в сеть и общим состоянием станции.

Обстановку на главном щите мониторят трое энергетиков — начальник смены станции, начальник смены электроцеха и дежурный электромонтер главного щита управления.

— Сейчас вот пятый генератор и шестой в работе. Следим за их параметрами: нагрузка, частота, напряжение. Контролируем согласно графику — его каждую смену согласовывает диспетчер,  — рассказывает начальник смены электроцеха Максим Михеев.

Общая нагрузка станции сегодня — 73-74 мегаватта. На центральном щите все данные, все параметры ежечасно и бережно заносят в ведомости. Суточную ведомость передают в производственно-технический отдел, где данные суммируют в программе — она выдает анализ всех возможных параметров, оценивает эффективность работы станции.

И если в диспетчерской главного щита бело и стерильно, сотрудники смены здесь переговариваются исключительно вполголоса. То на центральном щите  — куда оживленней. Тут постоянно снуют деловитые энергетики, непрерывно звонит внутренний телефон, гудят и щелкают табло и счетчики. Из-за стены долетает ровный гул турбоагрегатов и нетерпеливое шипение пара. На столике — маленький чайник и печенье, на одной из консолей — оставленная кем-то каска. Персонал — в основном люди за 40. Хотя и молодые лица встречаются — в основном это потомки "энергетических" династий Востока. Верные традициям профессионалы, которые пошли на станцию вслед за отцами или старшими братьями.

Есть впрочем и исключения — например, Елена Мартынова, мастер одной из подрядных организаций ГРЭС. В помещение молодая женщина влетела подобно ротору турбины — стремительная, с тепловизором в руках и белой каске.

 — Я здесь четвертый год уже, из Хабаровска прилетела. К мужу. До этого я вообще никогда в энергетике не работала. Мне все интересно, — молодая женщина с высшим техническим образованием на ГРЭС руководит бригадой ремонтников: в ее подчинении сварщик и пять слесарей. — Чиним все — от котлоагрегата до турбины. И вспомогательным оборудованием занимаемся. Химический цех, гидротехнический, топливо-транспортный — во всех подразделениях уже чего-нибудь да наладили.

Стены помещения центрального щита заставлены шкафами с телеметрическим оборудованием, украшены табло, самописцами и циферблатами. Многие приборы были введены в строй вместе с самой станцией — несмотря на свою надежность, никаким современным требованиям они уже давно не соответствуют.

— Я 20 лет назад пришел — и ничего с тех пор кардинально не поменялось. Действительно все оборудование устарело, обновлений очень мало, — печалится ведущий инженер котлотурбинного цеха Леонид Кан. — Хочется, чтобы люди на новом более качественном оборудовании работали. И, мне кажется, все-таки проще строить новое, чем старое реконструировать. Можно и здесь, можно и не здесь строить.

Леонид Кан работает больше с людьми, чем с машинами: его зона ответственности — состояние коллектива и настроение среди персонала. Сейчас, признается, все очень неоднозначно — энергетики находятся в подвешенном состоянии, часть уже практически пакует чемоданы в Ильинское, часть еще надеется, что ГРЭС (новая или старая) продолжит работать в Востоке. Сам Леонид пока не определился. К тому же уверен — простых работяг ни о чем и не спросят, все уже давно решено.

От невеселого разговора его отвлекает резкий звонок внутреннего телефона — просят уточнить какие-то мудреные параметры. Трубку и инициативу у ведущего инженера быстро перехватывает машинист центрального щита управления Олег Захаренко. Бегло оглядывая десятки табло, он бодро диктует в трубку — ухо только и успевает фиксировать знакомые "давление", "напряжение", "режим", "энергия".

— Лично я наблюдаю за всеми параметрами турбогенераторов номер 5 и 6. Слежу за режимом машины — от давления масла, вакуума, нагрузки и температуры до состояния подшипников. Каждые два часа заносим параметры в специальную ведомость, — Олег Иванович с любовью глядит на могучие, в человеческий рост, шкафы с аппаратурой. — Жалко такую станцию — мы тут выросли на ней. Кормилица наша была все годы. Эта станция еще не выжила свой ресурс, я считаю. Ей еще коптить и коптить. А на новое место пускай молодые едут.

И золой станет уголь, и пепел покроет реки

По желобам в полу котлотурбинного цеха с напором текут потоки воды — это канал гидрозолоудаления. Сожженный в золу и шлак уголь, смешиваясь с морской водой, транспортируется в сторону багерных насосов. Они имеют большие сечения каналов проточной части, изготавливаются из крайне износоустойчивых материалов, чтобы "безболезненно" для себя пропускать крупные твердые включения с высокой абразивностью. Создавая необходимое давление, багерный насос загоняет золу и шлак в специальный трубопровод.

Гидрозолоудаление — один из самых распространенных способов удаления отходов на угольных электростанциях. Шлаки и зола из топочной камеры котельных агрегатов вымываются водой. Смесь транспортируется на золовые поля — постоянное место складирования такого рода отходов. Протяженность золошлакопровода сахалинской ГРЭС — 4 километра.

— Зола сильно изнашивает изнутри трубы. Конечно, это очень агрессивная смесь — зола с морской водой, — пока машина едет вдоль трубопровода объясняет главный инженер станции Андрей Козлов. — Видите, на трубах есть ушки. Когда нижняя часть трубы внутри истончается, рабочие поворачивают сегмент трубы на 90 градусов за эти ушки. Так трубы могут прослужить еще некоторое время.

Объемы золы, которые сбрасывает станция, зависят от количества потребляемого угля и его качества. Есть сорта с высоким процентом отдачи золы. Местные угли — около 30 процентов зольности. Такая вот математика — тонну угля сжег, полтонны золы получил.

Золовые поля выглядят декорациями к "Солярису". Несколько покрытых серым налетом озер в полкилометра каждое. Длинные раструбы золошлакопроводов отбрасывают длинные тени. А на фоне — покрытые снегом вершины гор и зеленеющие еловые леса.

 — Золу мы выкладываем специальным образом: сначала открывают "краны" с одной стороны, когда уровень золы поднимается, открывают кран с другого конца золоотвала, — поясняет Максим Федотов.

Открытый участок сброса золы называют пляжем. Его седые берега наделяют сахалинский ландшафт космической харизмой. Зола, попадая сюда, опускается вниз, а вода, фильтруясь определенным образом, перетекает по перешейку в другое озеро с относительно чистой водой. Откуда, как в сливное отверстие, вода спускается в море через специальные колодцы. Таких колодцев на зольном озере два. Каждый из них увенчан "линейкой" с цифрой 53 — это значит, что внизу полсотни метров золы и шлака. По метру за каждый год работы станции.

Количество золы год от года растет. Вслед за ней поднимается и уровень воды — она должна покрывать отвалы, чтобы не было пыли. Дамбу увеличивают ступенчато. И каждое такое наращение — это следующий ярус. Сейчас используется пятый ярус золоотвала, его ввели в работу в 2009 году. Ниже  — 1, 2, 3, 4. Ярус заполняется золой, потом выстраивают новую дамбу, трубу демонтируют и перекладывают на новое место.

 — Этот ярус последний — вот наша линия электропередачи — один из столбов уже затоплен. И это большая проблема. А самое плохое — то что дальше газо- и нефтепровод находятся. Если мы построим здесь еще одну дамбу, то вода и зола будут заливать нефтепровод, — объясняет директор ГРЭС. — Мы почти исчерпали место для золы. Того, что есть, хватит лет на восемь. Это если экономно расходовать, то есть не очень интенсивно работать. Для новой станции это место не подходит. Использовать его нельзя.

Новости по теме:
 Показать все
Подписаться на новости
Читать 20 комментариев на forum.sakh.com