Дальнейшее освоение газотурбинных технологий на ГРЭС-3.

ГТ-100 №2 была введена в опытную эксплуатацию 30 ноября 1978 г. Особенности оборудования ставили перед коллективом все новые задачи. Очень часто давало сбой зажи­гание — темной оставалась полови­на камеры. Разобравшись в схеме и конструкции устройств, О.В. Кравченко и А.С. Осыка. докопались до причины. За сравнительно небольшой срок Олег Васильевич, Алек­сандр Семенович и мастер цеха централизованного ремонта Геннадий Васильевич Рудазов разработали и внедрили силами своего цеха более совершенную схему. Bсe преимущества были на­столько очевидны, что уже на следу­ющей, третьей ГТУ-100, созданной Ленинградским металлическим заводом дляГРЭС-3, была использована именно эта схема.

Специалисты ГРЭС-3 внесли ве­сомый вклад в решение проблемы защиты лопаток ГТУ от коррозии. С заводами и научными организа­циями они на равных участвовали во многих начинаниях, которые в конце концов обеспечили надежное функциони­рование газотурбинной установки и ее главного элемента — лопаточ­ного аппарата турбины.

Тем временем проблемой пре­дотвращения коррозии металла при высоких температурах занялись и другие организации. Всесоюзный те­плотехнический институт разрабо­тал состав, технологию добавки при­садок, которые, по утверждению разработчиков, должны были нейт­рализовать вредные влияния натрия, калия, ванадия. Однако, в пиковом режиме работы ГТУ применение их существенно усложнялось. Затем появилось сообщение: ин­ститут Патона на Украине успешно освоил нанесение защитного по­крытия поверхности металла лопа­ток, работающих в условиях высо­ких температур. Изучением работ, проводимых Патоном и его единомышленника­ми, активно занялся сменивший Птицына Г.В. главный инженер ГРЭС-3 Л.И. Дубровский. Неоднократные поездки в Киев и знакомство с методом Патона убедили Леонида Ивановича в его действенности. Казалось бы, выход найден. Од­нако, межведомственные междоу­собицы, когда для продвижения своих интересов некоторые не по­стеснялись бросить тень на своих более способных коллег, отодвину­ли решение этого вопроса. Пона­добилось еще полгода, чтобы по­крытие лопаток первой ступени ГТУ по методу инженера Патона было вменено заводам в качестве обязательного требования.

«Проведение исследования экс­плуатационной надежности рабо­чих лопаток газотурбинной уста­новки ГТУ-100, изготовленных из металла разной выплавки, терми­чески обработанных по разной технологии, имеющих различную конструкцию), различные вариан­ты покрытия, работающих в усло­виях газовой среды различного со­става, позволили создать и вне­дрить на ГРЭС-3 Мосэнерго комп­лекс мероприятии по повышению долговечности лопаточного аппа­рата ГТ-100...» Осыка А.С. Автореферат диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук.

Последнюю, третью ГТУ-100, пу­стили 10 апреля 1980 года. Проведенная заводом модерни­зация позволила повысить ее номинальную мощность до 107 МВт. Упорная работа по совершенст­вованию ГТУ продолжалась с неизмен­ной настойчивостью. Научной и практической работой на электро­станции руководил но­вый главный инженер Леонид Ива­нович Дубровский. Поддержи­вались теснейшие контакты с уче­ными. Представители ведущего в этой области Всесоюзного тепло­технического института наблюда­ли, контролировали, анализирова­ли, изучали сильные и слабые сто­роны агрегатов, на­мечали пути совершенствования. И всегда рядом с ними находились инженеры ГРЭС. Вникали, впиты­вали, иногда подсказывали, помога­ли переводить теоретические изы­скания в практическую плоскость. Такое тесное общение было полез­но и тем, и другим. И, естественно, когда министер­ством, а затем и правительством был поставлен вопрос о переходе к ГТУ мощностью 150 МВт, более со­вершенным, перспективным, то ни у кого не вызвало возражений, ког­да в качестве научной и производ­ственной базы для их освоения бы­ла предложена первая в стране рай­онная электростанция. В марте 1985 года было полностью прекращено сжигание торфа в станционных котлах, а через пять лет впервые в России на ГРЭС-3 заработала газотурбинная энергетическая установка парогазового цикла мощностью 150 МВт.

«...строительство газотурбин­пых станций надо будет продол­жить столь же интенсивными тем­пами, причем на базе более высоко­эффективной турбины ГТЭ-150, имеющей при больших мощностях и экономичности меньшие габариты и металлоемкость». (Газета «Правда», 30 мая 1983 года)

Занимать опыт на этот раз было не у кого — агрегат подобного типа и мощности должен был быть освоен нашими энергетиками впервые. Наи­большие сложности были связаны с температурой, при которой должна была работать установка. В 1970-е годы этой проблеме уделялось большое внимание в мировой практике. Наибольшего успеха энергетики США и передо­вых европейских стран достигли, прежде всего, за счет значительно­го подъема температуры газов пе­ред турбиной. Так удалось улуч­шить коэффициент полезного дей­ствия установок.

«Начальная температура газов выбирается возможно более высо­кой и ограничивается доступными по практическим и экономическим соображениям (стоимость изго­товления, сроки службы, надеж­ность) средствами охлаждения со­прикасающихся с горячими газами деталей, прежде всего рабочих ло­паток первой ступени турбины. Для освоенных в мировой практике мощных энергетических агрегатов начальная температура газов составляет 1250—1450 К, в проек­тах, над которыми ведутся рабо­ты, до 1700—1900 К». (Ольховский Г.Г. Энергетические газо­турбинные установки. М.: Энергоатомиз-дат. 1985. С. 23)

Приступая к созданию, а затем и освоению на ГРЭС-3 им. Р.Э. Классона ГТЭ-150, намечали сделать рывок повышений началь­ной температуры газов перед турби­ной — 1100 ^оС вместо 750 ^оС, ос­военных к тому времени, на рабо­тавших ГТУ-100. Осуществить столь резкий ска­чок решено было в два этапа. На­чальный — освоение температуры 950^оС. Лишь когда работа установ­ки при таких параметрах станет до­статочно устойчивой, переходить к температуре 1100 ^оС — предельной для этого типа. Первый этап неожиданностей не принес. В 1990 году была смонтирована первая ГТЭ-150 проектной мощностью 128 МВт на чальную температуру 950 ^оС и КПД 29 %. Пуск, наладка, выход на 950^оС прошли по разработанной программе. В 1997 году уже две таких ГТУ были приняты в опытную эксплуатацию. Однако всем было по­нятно, что рубеж, взятый энергети­ками ГРЭС — позиция промежу­точная. Реше­ние основной, наиболее сложной, задачи было еще впереди и, как оказалось, заняло более двух лет.

Наиболее уязвимым узлом при переходе па работу с температурой 1100°С оказались лопатки двух первых ступеней турбины. Стало ясно, что устойчивой, надежной ра­боты лопаточного аппарата можно достигнуть лишь при условии со­блюдения безукоризненного каче­ства производственных процессов на всем пути изготовления лопа­ток. Отработка технологии штам­повки, затем литья потребовали у исследователей и производствен­ников уйму времени. При тех высочайших требовани­ях, которые предъявлялись к изде­лию, в брак шло более шестидеся­ти процентов продукции, принося заводу-изготовителю большие убытки. Сложность состояла еще и в том, что для обеспечения прочно­сти при столь высоких температу­рах газов каждая из множества ло­паток должна была еще и охлаж­даться изнутри, что так же значи­тельно осложняло процесс их изго­товления.

Выполнявший заказ энергети­ков завод турбинных лопаток в Ле­нинграде смог наладить связи с од­ной зарубежной фирмой, приоб­рел у нее оснастку, оборудование и обеспечил ЛМЗ доброкачествен­ными турбинными лопатками в до­говорные сроки.

Случались аварии, работа по изготовлению ротора турбины, пригодного для функционирования в условиях среды 1100оС, велась более двух лет. Только в ноябре 1997 года ротор доставили в Электрогорск. У одной из двух, уже отработавших немалый срок, ГТЭ-150 вынули ротор. Но его место поставили новый. С 1 мая 1998 года начались пуски. С каждым последующим выходили на более высокую ступень темпера­туры газов. Одновременно велась наладка пускового устройства. На температуру 1100оС вышли н мае. Этап завершающий - синхрони­зация, включение генератора в сеть, набор нагрузки - прошел без откло­нений от намеченной программы. А затем — срыв.Главный инженер ГРЭС-3 им. Р.Э. Классона Александр Семенович Осыка, главный конструктор ЛМЗ Алек­сандр Серафимович Лебедев и главный специалист службы наладки Мосэнерго Валерий Алексеевич Харченко вряд ли когда-нибудь забудут 19 июня 1998 года. На 18-м пуске, когда нагрузка на ГТУ достиг­ла 128 МВт, на их глазах произошло то, что в документах было названо: «Перегрев нижней полки направля­ющего аппарата второй ступени, приведший к ее повреждению». Когда, как казалось, до успешно­го завершения дела оставался один шаг — разлад, неуверенностьИ снова программы длительных испы­таний. С конца июля они велись не­прерывно. Генеральный конструк­тор подсчитал: за 1998 год — более ста испытательных пусков. В первые месяцы 1999 года, когда начальная температура газов вновь достигла требуемых 1100 "С, вы­шли на мощность 155 МВт. Это бы­ла победа. Ленинградский металлический завод, Мосэнерго и ГРЭС-3 предъявили свое детище к сдаче в эксплуатацию.

«3 апреля подписан акт приемки ГТЭ-150 в опытную эксплуатацию, в период которой работы будут со­средоточены на проверке надежно­сти работы наиболее напряженных узлов агрегата при длительной экс­плуатации, внедрение диагностичес­кой аппаратуры, улучшении экологических показателей установки. Счи­таем, что большой опыт, накоплен­ный АО Мосэнерго в процессе довод­ки ГТЭ- 150, позволит решать новые задачи по повышению уровня оте­чественного газотурбостроения».

Рапорт Генерального директора АО Мосэнерго НИ. Серебряников» Министру топлива и энергетики РФ Генералову С.В., Председателю правления РАО «ЕЭС России» Чубайсу А.Б., Председателю совета директоров РАО «ЕЭС России» Кудрявому В.В., Генеральному директору ОЭС ЦЕНТР-энерго Смирнову А.М.

Дата добавления: 2015-08-17