Ремонт закончился, да здравствует ремонт!

Специалисты GE провели инспекцию генерирующего оборудования Шатурской ГРЭС в рекордно короткие сроки.

Что связывает важнейший транспортный хаб Юго-Восточной Азии и маленький провинциальный городок на границе Московской и Рязанской областей? Какая миссия привела посреди суровой русской зимы на берег заповедного Черного озера представительную делегацию иностранных техспециалистов? Какую роль в этой истории играет одна из старейших электростанций России, построенная по легендарному плану ГОЭЛРО еще в начале 20-х годов XX века? Ответы на эти и многие другие вопросы вы найдете, прочитав материал, посвященный ремонту уникального генерирующего оборудования на Шатурской ГРЭС.

Пожалуй, непросто ответить на вопрос: что сложнее для энергетика – обеспечить ввод в эксплуатацию нового энергоблока или осуществить очередную инспекцию действующего генерирующего оборудования? Слишком уж сложный комплекс проблем приходится решать в рамках программы технического обслуживания. Тем более, если речь идет о сервисном обслуживании парогазовой установки (ПГУ) – уникального по сложности и конструктивно-технологическому исполнению объекта, представляющему собой последнее слово в тепловой энергетике.

В основе создания ПГУ лежит идея использования энергии продуктов горения в двух последовательных циклах - газотурбинном и паросиловом. Соответственно, ее ядро составляют газотурбинная (ГТУ) и паросиловая (ПСУ) установки. В ГТУ вращение вала турбины обеспечивается газами, образовавшимися в результате сжигания природного топлива - газа, мазута или солярки. ГТУ, в свою очередь, крутит вал генератора. Отработавшие в ГТУ, но все еще сохраняющие высокую температуру продукты горения поступают в так называемый котел-утилизатор. Там они нагревают пар до температуры и давления (500 градусов по Цельсию и 80 атмосфер), достаточных для работы паровой турбины, которая также подсоединена к генератору.

Конфигурация оборудования ПГУ может различаться в зависимости от мощности и специфики ее применения. Например, производители могут совмещать обе турбины – газовую и паровую – последовательно на едином валу, комплектуя эту комбинацию двухприводным генератором. Впервые в истории ЕЭС России такой вариант компоновки был реализован как раз на Шатурской ГРЭС. Руководитель группы по ведению сервисных контрактов GE Максим Пряхин рассказывает: «Мы первыми в России реализовали на ПГУ-400 одновальную компоновку. Это позволило уменьшить объем машинного зала, сделать энергоблок более компактным, оптимизировать систему управления и технического обслуживания».

При этом при работе в «базе» комбинированный принцип действия ПГУ позволяет добиваться рекордно высокого КПД по сравнению с другими системами генерации электричества. На Шатуре этот показатель составляет 56 %. Кроме высокой экономичности (ПГУ обеспечивает снижение расхода «голубого топлива» на 20 %, то есть экономит каждый пятый его кубометр) новый тип электростанций удовлетворяет еще и жестким экологическим требованиям: уровень выбросов оксида азота здесь значительно ниже по сравнению с традиционными электростанциями аналогичной мощности.

Понятно, что работающие при высоких давлениях и температурах и подверженные мощным механическим нагрузкам агрегаты нуждаются в регулярном техническом обслуживании. Дополнительную нагрузку на оборудование Шатурской ГРЭС создает работа в «переменных» условиях, что приводит к его более быстрому износу. Упустишь время – и вот уже возрастает риск повреждения турбин и их внепланового останова. Печальный результат - не только выпадающие доходы для собственника энергообъекта, но и серьезные последствия для энергосистемы целого региона.

Сервисное обслуживание и техническую поддержку ПГУ на Шатуре осуществляет представитель производителя оборудования - компания Джии Рус. В соответствии с заключенным контрактом она несет обязательства по проведению плановых и неплановых инспекций, а также оказанию помощи владельцу станции - ПАО «Юнипро» - по любым техническим вопросам, возникающим в процессе операционной деятельности.

«Периодичность техобслуживания газовой турбины составляет 24 тысячи часов, - говорит Максим Пряхин, - и производится каждые три года. Зимой 2021 года подошла очередь для инспекции одного из ее важнейших узлов - тракта горячих газов и камеры сгорания».

Естественно, проведение любых типов работ начинается с диагностики. Инспекция тракта горячих газов включает в себя детальный осмотр всех элементов камеры сгорания - переходных патрубков, топливных форсунок, а также трех ступеней рабочих лопаток, соплового аппарата и других элементов турбины. Для выполнения этой работы производится разборка и снятие верхней половины ее корпуса. Учитывая солидный вес агрегата, его узлы и компоненты перемещаются по машинному залу с помощью специальных кранов.

После комплексной проверки основных рабочих элементов в обратной последовательности начинается сборка оборудования – не менее ответственный и сложный этап работы. В частности, необходимо скрупулезно соблюсти установленные интервалы между отдельными вращающимися узлами оборудования, чтобы избежать их задевания друг за друга. Учитывая, что в ряде случаев такие зазоры не превышают нескольких миллиметров, можно легко представить себе сложность всей «операции». Именно точность позиционирования компонентов во многом определяет качество конечного продукта и его ключевые характеристики, как, например, вибрационное состояние. Один из ключевых залогов успешной работы – наличие под рукой всех необходимых инструментов и запасных частей.

С инструментом, правда, проблем, как правило, не возникает: частично используются станционные приспособления, а недостающие доставляются с нового завода газовых турбин в Рыбинске. А вот с запчастями дело обстоит гораздо сложнее. В этот раз список необходимых для проведения инспекции компонентов мог составить конкуренцию каталогу продукции целого супермаркета. Комплексное ресурсообеспечение легло на плечи специалистов команды GE Partsteam. В течение нескольких месяцев, предшествующих старту проекта, сотрудники штаб-квартиры специального подразделения компании в Венгрии занимались размещением заказов у мировых лидеров по производству электротехнического оборудования, осуществляли тщательный контроль поставляемых деталей и узлов на соответствие установленным требованиям, обеспечивали хранение продукции на складах, а затем – и ее доставку на Шатурскую ГРЭС.

В ряде случаев запасные части доставлялись из самых разных уголков планеты. Скажем, лопатки для газовой турбины были доставлены из финансовой и деловой столицы Юго-Восточной Азии - Сингапура. Именно здесь, на берегу Южно-Китайского моря, находится один из крупнейших заводов по ремонту энергетического оборудования. Четко отлаженный процесс не смогли нарушить даже транспортно-логистические ограничения, продолжающиеся на фоне мировой пандемии.

К назначенному моменту была сформирована и многопрофильная команда в составе уникальных международных технических специалистов экстра-класса. Из Румынии был организован приезд специалиста по бороскопической – неинвазивной – инспекции. Специалист по техническому обслуживанию лопаток приехал из Казахстана. Кроме того, в состав команды входили и инженеры из Англии, Испании, Италии. В условиях повышенной «турбулентности» и закрытия границ для каждого эксперта в индивидуальном порядке продумывались маршруты следования до конечного пункта назначения, получались соответствующие разрешения от Министерства энергетики РФ и Министерства внутренних дел РФ, каждый обеспечивался необходимым перечнем документов и допусков к работе на режимном объекте.

«Подготовку к проведению очередной инспекции оборудования Шатурской ГРЭС мы начали за 18 месяцев до обозначенного срока, а сама процедура заняла чуть больше 25-ти дней – с 5 февраля по 2 марта 2021 года. Это главный показатель того, что все работы были продуманы до мелочей, каждый этап обеспечен необходимым инструментом и запчастями, а технический персонал отличала высокая квалификация и полная самоотдача», - отмечает Максим Пряхин.

Благодаря слаженной командной работе основная цель состояла в том, чтобы провести качественный ремонт оборудования в соответствии с высокими стандартами качества в срок, для того чтобы обеспечить долгий жизненный цикл основных деталей и узлов газовой турбины, снизить до минимума число ее плановых и неплановых простоев и добиться высоких показателей эксплуатационной готовности и надежности оборудования, и цель эта была достигнута.

Уже сегодня – едва завершилась очередная инспекция – специалисты GE начинают готовиться к очередной плановой проверке, со всей обстоятельностью и скрупулезностью продумывая возможные перспективы предстоящей работы. Энергетика, как известно, жизнеобеспечивающая отрасль, а значит, мелочей здесь не бывает.