Котельные инновации: какие котлы нужны современной энергетике

Современные мировые тенденции таковы, что производители котельных установок являются одними из лидеров по инновациям в энергетике. Эта отрасль за последние годы сделала большой шаг вперед в плане развития технологий производства промышленных котлов.

Всвязи сэтим возникает вопрос: смоглили российские котельные предприятия уловить этот тренд инеотстать отзарубежных производителей?

Эксперты отвечают наэтот вопрос по разному. Некоторые отечественные специалисты заявляют, чтоотечественные компании критически отстали отведущих мировых производителей вкотельных технологиях. Однако собственно российские производители котлов смотрят наситуацию более оптимистично; неотрицая того, чтовнекоторых компонентах мы отстаем отзарубежных конкурентов, они всеже заявляют, чтовомногом наши котлы неуступят иностранным аналогам. Вместе стем, все признают, чтонадо уделять больше внимания внедрению передовых разработок впроизводстве котлов, ведь только вэтом случае отечественная отрасль останется конкурентоспособной.



Впоисках передового опыта

Отметим, чтосейчас котельная промышленность России одна изсамых больших отраслей энергетической промышленности страны: унас более двадцати крупных котельных заводов. Основные отечественные производители котлов длястроительства новых энергоблоков это компании ЗиО-Подольск (входит вхолдинг Атомэнергомаш) иЭМАльянс, включающая таганрогский завод Красный котельщик (входит вконцерн Силовые машины). Крупные иностранные производители котлов, представленные нароссийском рынке, это, прежде всего, CMI Energy, Alstom, Харбинский котельный завод. Кстати, китайский производитель впоследнее время действует нароссийском рынке особенно активно, опровергая распространенное мнение, чтокитайская продукция выгодно отличается отевропейской ценой, ноуступает покачеству ивнедрению передовых технологий. Запоследние годы Харбинский котельный завод увеличил свое присутствие нароссийском рынке именно засчет того, чтопредлагает самое современное котельное оборудование.

Какотмечают специалисты, именно рынок толкает производителей котлов напостоянное развитие, поскольку заказчики требуют все более современного оборудования, большей автоматизации, повышения надежности иэкологических показателей. Сегодняшний российский рынок котельного оборудования вомногом повторяет путь, который запоследние десятилетия прошла Европа. Это, прежде всего, рост требований ккачеству икомфортности. Конечно, чтокасается проблем экономии ивредного воздействия наокружающую среду, тоздесь, всилу различных факторов, например низких цен наэнергоресурсы, мы серьезно отстаем отЕвропы. Однако определенные подвижки есть ивэтих направлениях, икрупнейшие отечественные производители котлов пытаются сравняться поэтим компонентам синостранными компаниями, которые уже давно предлагают такие решения.

Вместе стем, нельзя непризнать: длительное отсутствие инвестиций вразработки новейших решений наложило свой отпечаток наотечественное котлостроение. Российским компаниями зачастую приходится покупать лицензии напроектирование, изготовление имонтаж котлов-утилизаторов уведущих мировых производителей. Это притом, чтонекаждую технологию иностранцы готовы продать. Например, впоследние годы мировые лидеры котлостроения активно внедряют всвои технологические схемы интегрированные платформы электронных устройств, позволяющие удаленно управлять генерацией ираспределением тепла. Посути, это использование концепции smart grid вкотлостроении.

Так, горелки немецкой компании SAACKE, которые она поставляет нароссийский рынок, работают вавтоматическом режиме. Пуск горелок, включая розжиг отвстроенных запальников иконтроль систем безопасности, осуществляется нажатием кнопки воператорской, споследующим переходом наплавное автоматическое регулирование тепловой мощности потемпературе котловой воды.

Другое направление, которое недостаточно развито вРоссии, это создание котлов наальтернативном котельном топливе (биотопливе ит. д.). ВЕвропеже впоследние годы отмечается устойчивый рост интереса кэнергетическому использованию биологического топлива впромышленных котельных установках: животного жира, растительного ирапсового масла, биологического топлива иособенно глицерина. Это связано сжеланием сократить выбросы CO2 всоответствии снормами Евросоюза, атакже спостоянным ростом цен натрадиционное котельное топливо, такое, какприродный газ, дизельное топливо имазут. Такие котлы дляроссийских теплосетей нанашем рынке активно предлагает, например, немецкая фирма Виссманн.

Чтокасается китайцев, тоихпредложения это массивные котлоагрегаты. Учитывая, чтоХарбинский котельный завод является крупнейшим вмире, они способны производить котлы любых размеров. Например, сейчас назаводе изготавливают паровой котлоагрегат HG-210025,4 YM весом более 15 тысяч тонн дляТроицкой ГРЭС.

Атакой изглобальных лидеров вобласти котлостроения, какAlstom, предлагает нароссийском рынке сверхкритические угольные котлы. Такие котлы повышают эффективность исокращают выбросы. Ихконструкция включает всебя самую передовую систему углового тангенциального расположения горелок иновую воздушную конфигурацию пережога топлива дляулучшения системы горения иповышения КПД котла. Сама технология котлов сверхкритического давления позволяет достигать увеличения КПД на3 4 процента посравнению собычными котлами. Впрочем, это невсе инновационные технологии, поставляемые Alstom вРоссию. Так, вэтом году компания закончит поставку наЧерепетскую ГРЭС ОАО ОГК-3 первой нароссийском рынке интегрированной системы сухой десульфуризации дымовых газов сэлектростатическими фильтрами длядвух новых угольных котлов мощностью 225 МВт каждый. Данная система позволит наиболее экономичным образом достичь соответствия жестким российским нормам повыбросу пыли иSO_x дляновых станций. Поусловиям контракта сгенеральным подрядчиком попроекту компанией Технопромэкспорт, Alstom обеспечивает проектирование, поставку оборудования, консультативные услуги намонтаже ипусконаладке, атакже инструктаж персонала.



Запоздалое понимание лучше, чемничего

Впрочем, икроссийским производителям котлов постепенно приходит понимание того, что,если неуделять внимания инновациям, легко можно потерять даже собственный рынок, особенно вусловиях вступления вВТО. Неговоря ужоневозможности проникновения назарубежные рынки сустаревшей продукцией.

Какговорят вруководстве одного изнаших котельных заводов, припроектировании современных объектов теплоэнергетики невозможно обойтись безавтоматизации. Всвязи сэтим большое внимание мы стали уделять нестолько котлам, сколько другим сопутствующим моментам. Поихсловам, котлы, производимые российскими заводами, посвоим технологическим иконструктивным качествам ничуть неуступают импортным; уступает российская техника прежде всего втопках, автоматике ихимводоподготовке. Поэтому сейчас российские заводы испециалисты, которые работают вданной отрасли, больше внимания уделяют топкам, турбинам, насосам ивсевозможному вспомогательному оборудованию. Впоследнее время отрасль значительно продвинулась здесь вперед.

Например, наСургутской ГРЭС-1 успешно введено вэксплуатацию новое горелочное устройство, разработанное ведущими специалистами ГК Текон, соригинальным инновационным решением включением вконструкцию горелочного устройства пилотной горелки. Врезультате, засчет обеспечения стопроцентной селективности контроля факела инадежной работы горелки принизких давлениях, достигается высочайшая маневренность работы всего котла иснижается уровень выбросов вредных веществ ватмосферу. Какзаявляют вТеконе, аналитические расчеты показывают, чтосвнедрением горелочного устройства нового типа только засчет снижения количества незапланированных растопок припрохождении минимумов нагрузок безотключения котлов ичеткого выполнения графиков нагрузок можно рассчитывать наэффект порядка 20 миллионов рублей вгод содного энергоблока, аналогичного используемому наСургутской ГРЭС-1. Приэтом новые газомазутные горелочные устройства предназначены кприменению навсех типах энергетических, промышленных иводогрейных котлов. Разработанный модельный ряд включает всебя горелки мощностью от12 до110 МВт.

Какрассказал нам один эксперт, рано илипоздно сама жизнь заставит всех отечественных производителей котлов заниматься новейшими технологиями. Только позже это будет дороже. Приходит понимание, пусть слегка изапоздалое, чточемраньше мы обратим внимание наэту проблему, тембольше средств сэкономим итембольшая часть рынка останется вруках российских компаний, отмечает он. Сним согласны исами производители. Пословам одного изних, уже сейчас понятно, что, например, внедрение новых технологий посжиганию нетрадиционных видов топлива древесных отходов, лузги, низкосортного угля ит. д. окупится. Нарынке уже есть спрос натакое оборудование, инеобходимо, чтобы предложение наэтот спрос исходило нетолько отиностранцев, ноиотроссийских котельных заводов. Если дляэтого надо покупать лицензии уиностранных компаний, тоихнадо покупать, чтобы катастрофично неотстать отних всовременных технологиях.

Если говорить опоследних инновациях наших котельных гигантов, тонедалее каквсередине апреля котел-утилизатор дляНовомосковской ГРЭС, изготовленный ЗиО-Подольском, успешно прошел приемочные испытания. Это первый вРоссии котел-утилизатор, спроектированный сприменением новейших технических решений, изготовленный наЗиО-Подольске врамках лицензионного соглашения между ОАО Атомэнергомаш иNEM Energy b.v. (Нидерланды).

Авпрошлом году ЗиО-Подольск отправил вЧелябинскую область дляЮГРЭС-2 последний автотранспорт сдеталями котла-утилизатора П-140 дляэнергоблока 1. Вес агрегата составляет 3642 тонны, чтопока уступает китайским образцам, новнушает уважение.

Попути лицензий пошли инадругом нашем гиганте Красном котельщике, входящем вЭМАльянс. Например, доконца этого года назаводе изготовят два котла-утилизатора общим весом около 1,8 тысячи тонн длядвух новых энергоблоков ПГУ-110 Казанской ТЭЦ-2. Проектирование иизготовление оборудования ведутся врамках лицензионного соглашения между ОАО ЭМАльянс иамериканской компанией Nooter/Eriksen, Inc. Котлы-утилизаторы предназначены длявыработки пара высокого инизкого давлений засчет утилизации тепла продуктов сгорания, поступающих вкотлы после выхлопа изгазотурбинной установки. Новое оборудование установят всоставе двух энергоблоков ПГУ-110 Казанской ТЭЦ-2 установленной мощностью 110 МВт каждый. Благодаря конструкторским решениям котлы-утилизаторы смогут работать привысокой температуре газов, поступающих вовходной газоход КУ изгазотурбинной установки (врабочем штатном режиме температура газов составляет 650С).



Проект государственной важности

Однако главная инновационная разработка Красного котельщика всеже другая. Напомним, чтов2010году был утвержден Перечень важнейших инновационных проектов государственного значения, начинаемых в2010году вМинистерстве промышленности иторговли Российской Федерации. Вэтот перечень вошел проект Создание основ производства паровых котлов паропроизводительностью 670 т/ч и1000 т/ч, втом числе стопкой циркулирующего кипящего слоя (ЦКС) дляэнергоблоков мощностью 225 МВт надокритические параметры пара и330 МВт насверхкритические параметры пара. Основные узлы пилотной установки стопкой ЦКС, втом числе зольный теплообменник, трубчатый воздухоподогреватель, водяные экономайзеры, топку иширму, производит Красный котельщик. Пилотная установка позволяет проверить основные технические характеристики, которые будут использованы припроектировании котлов паропроизводительностью 670 т/ч и1000 т/ч стопкой ЦКС дляэнергоблоков мощностью 225 МВт надокритические параметры пара и330 МВт насверхкритические параметры пара.

Сейчас единственный вРоссии котел сциркулирующим кипящим слоем насверхкритических параметрах пара создается дляэнергоблока 9 Новочеркасской ГРЭС мощностью 330 МВт; проектирование истроительство ведет ЭМАльянс впартнерстве содним излидеров мирового рынка энергомашиностроения компанией Foster Wheeler. Какговорят вЭМАльянсе, мы являемся единственной российской компанией, которая имеет опыт производства ипроектирования таких котлов иобладает необходимыми дляэтого инструментами. Кроме того, длятого чтобы усилить компетенции вэтой области, ЭМґАльянс купил права натехнологию ЦКС немецкой фирмы Steinmuller.

Какрассказывает генеральный директор ЭМАльянса иКрасного котельщика Сергей Торопов, вомногих зарубежных странах технологии ЦКС используются достаточно активно. Кроме экономической эффективности, ихразвитие стимулируется тем, чтоЦКС это высокоэкологичная технология, которая позволяет сжигать низкосортные виды топлива, топливные смеси. Вряде стран киспользованию технологий ЦКС энергетиков подталкивает нетолько эффективность, ноиобщество, государство, которые задают достаточно жесткие экологические параметры дляэнергообъектов.

Разумеется, какпризнают наКрасном котельщике, вРоссии пока такого нет, ноесть планы постепенного приближения кевропейским экологическим стандартам. Так илииначе, эти технологии вРоссии окажутся востребованы, актому моменту завод будет готов удовлетворить потребности рынка. Тоесть перспективы массового использования технологий ЦКС вРоссии существуют. Иесть политический запрос.

Руководство компании признат, чтобольшинство передовых технологий посжиганию топлива сейчас поставляется наотечественный рынок зарубежными компаниями. Однако ивРоссии должны вестись собственные разработки технологий дляэнергомашиностроения, иэто уже делается. Какзаявляют наКрасном котельщике, работы поосвоению большинства современных технологий были начаты ещев50 60 е годы прошлого века вСоветском Союзе. Поразным причинам домассового внедрения этих технологий дело недошло, хотя экспериментальные блоки были построены иработают досих пор. Поэтому определенная база дляразвития этих технологий своими силами вРоссии имеется. Вчем то, безусловно, отечественные производители отстали, поэтому безпривлечения зарубежных партнеров нам необойтись. Ноэто совершенно незначит, чтопокупка лицензий решит все проблемы нашего энергомашиностроения. Трансфер технологий должен быть осуществлен впервую очередь засчет кооперации сзарубежными лидерами илокализации проектирования ипроизводства вРоссии. Необходимы имасштабные инвестиции восвоение современных технологий производства, внедрение передовых разработок, повышение производительности труда, чтовконечном итоге приведет кулучшению качества исокращению сроков изготовления продукции.

Какотмечают вруководстве компании, уже сейчас нам есть чемгордиться: так, например, вработе находится проект посозданию вРоссии опытного энергоблока насуперсверхкритических параметрах пара (ССКП) сиспользованием наноструктурированных конструкционных сталей. Такие энергоблоки позволяют снизить удельный расход топлива на20 процентов, себестоимость производимой электроэнергии на15 процентов, авыбросы парниковых газов ватмосферу на20 30 процентов.

Такойже позиции придерживаются идругие производители котельного оборудования вРоссии. Поихмнению, тоотставание отиностранных конкурентов, которое сегодня наблюдается уроссийских котлостроителей, можно наверстать. Однако заниматься этим нужно немедленно, впротивном случае оно действительно превратится вкритическое. Ивсеже приналичии четкой политики, направленной напроизводство современной продукции, иприполитической поддержке руководства страны российские заводы смогут выпускать современное икачественное оборудование дляроссийской энергетики. Такое мнение высказывают сами котельщики.

Антон КАНАРЕЙКИН