Общая концепция реновации и реконструкции паровых турбин

Общая концепция реновации и реконструкции паровых турбин

Исходные положения и возможные цели проведения работ по реконструкции и реновации паровых турбин.

• 1. Состояние рынка энергетического оборудования в России характеризуется значительным физическим и моральным износом основного оборудования (по данным РАО «ЕЭС России», на сегодняшний день изношенность составляет почти 60%). В постперестроечный период, на фоне всеобщих неплатежей, взаимозачетов и отсутствия «живого» финансирования, энергетики зачастую не имели возможности проводить замену цилиндров или турбин в сборе по выработке ресурсного срока службы. Длилось это 8 — 10 лет, т. е. 2 межремонтных периода (в среднем);
• 2. По той же причине зачастую энергетики не имели возможности проводить даже полноценные ремонты основного оборудования с заменой изношенных узлов и деталей. Отсюда — ухудшение общего технического состояния основного оборудования, ухудшение эксплуатационных и экономических показателей турбоагрегатов, резкое возрастание вероятности отказов и аварий, и, как следствие, возрастание объемов и сложности ремонтов, объемов контроля, уровня сложности принятия технических решений при ремонтах, т. е. существенное увеличение затрат на проведение «штатных» ремонтных мероприятий;
• 3. Негативное влияние на состояние парка турбин оказали и макроэкономические изменения, повлекшие за собой:
  • ? существенное сокращение (в ряде случаев) промышленного потребления теплоэнергии, и, как следствие, консервацию либо недозагрузку части оборудования;
  • ? работу части турбоустановок (особенно на ТЭЦ) в «пиковом» или «полупиковом» режиме, характеризующемся частыми пусками — остановами, сбросами — набросами нагрузки;
• 4. Моральное устаревание турбинного оборудования: проектно — технические решения, заложенные в конструкции турбин, разработаны в 60-х…70-х гг. прошлого века. Отсюда — ухудшенные, по сравнению с возможными, экономические показатели, а также показатели надежности, безотказности, ремонтопригодности, маневренности и пр., потеря возможностей сокращения сроков ремонта и межремонтных периодов;
• 5. Также нужно отметить уменьшение размеров основных фондов энергопроизводящих предприятий в связи с высокой степенью износа оборудования (длительностью эксплуатации), что привело к резкому снижению амортизационных отчислений, и, в свою очередь, к снижению затрат на реновацию, модернизацию и замену оборудования.

Таким образом, в нашем представлении, основными целями мероприятий по реновации и реконструкции паровых турбин являются:

• ? продление срока службы высокотемпературных частей и узлов сверх паркового, за счет замены или восстановления узлов,
• ? улучшение экономических показателей, показателей надежности, безотказности, ремонтопригодности, маневренности, уменьшение сроков ремонта и увеличение межремонтных периодов, за счет применения более современных технических решений и проведения модернизаций,
• ? полное или частичное приведение мощностей станции в соответствие условиям современного потребительского рынка теплои электроэнергии, а также снижение времени работы паротурбинных установок во «внебазовом» режиме, за счет оптимизации и «перепрофилирования» турбины, как в результате изменения конструкции существующих узлов, так и путём замены узлов (напр., цилиндров) на другой тип,
• ? обеспечение технического обновления и улучшения работы турбоустановки в целом, за счет комплексного расширенного ремонта и модернизации узлов турбины, не подлежащих замене, на нашей ремонтной базе паровой турбина энергетический

Подходы и решения.

• 1. Комплексный подход. В отличие от Заводов — изготовителей турбинного оборудования, мы берем на себя полный комплекс работ и услуг, связанных с проведением реконструкции турбины, включающий:
  • ? выработку оптимальных технико-коммерческих решений по проведению реконструкции,
  • ? поставку всех необходимых узлов для реконструкции турбины, в т. ч. цилиндров в сборе,
  • ? проведение демонтажа — монтажа турбины, как своими силами, так и с привлечением субподрядных специализированных организаций,
  • ? шеф — надзор за монтажом и проведением работ,
  • ? проведение испытаний до и после реконструкции,
  • ? обеспечение необходимой технической документацией, включая исходные данные для Генпроектировщика по проведению реконструкции всего турбоагрегата; работа с Генпроектировщиком,
  • ? проведение сопутствующих модернизаций, с поставкой узлов и комплектующих.
• 2. Поставка литых корпусов цилиндров. При проведении реконструктивных мероприятий, как правило, мы исходим из необходимости установки цилиндра (или цилиндров) в существующую ячейку, без существенных изменений несущих конструкций. Существуют два основных подхода к проведению реконструкций в части замены литых корпусов цилиндров высокого давления.
• ? Проведение термического восстановления свойств металла (ВТО) существующего корпуса цилиндра. Работы проводятся специалистами ОАО «Теплоэнергосервис — ЭК» на оборудовании ОАО «УЗТМ» (в газовый печи с выкатным подом, размером 6×13×5м), по технологиям, разработанным нами совместно с ОАО «ВТИ», по рекомендациям последнего. В комплекс работ входят также устранение дефектов, механическая обработка восстановленного цилиндра и проведение контроля металла по результатам восстановительных мероприятий с выдачей соответствующего заключения. Преимущества: удешевление стоимости реконструкции. Недостатки: ограниченные возможности «перепрофилирования» турбины (в т.ч. увеличения единичной мощности, отопительной нагрузки и пр.)
• ? Изготовление нового корпуса цилиндра из отливки. Основная часть технологических операций производится в собственном фрезерно-сверлильно-расточном обрабатывающем центре WPC40CNC (размер стола 10×4×3м). Преимущества: более широкие возможности «перепрофилирования» турбины (проточной части). Недостатки: более высокая стоимость, по сравнению с термообрботкой.

Длительность технологических циклов ВТО и изготовления нового корпуса цилиндра сопоставимы.

• 3. Поставка деталей проточной части. Детали проточной части высокого давления — роторы, диафрагмы, их обоймы, концевые уплотнения, регулирующие и стопорные клапаны, органы парораспределения — изготавливаются новые, собственного изготовления, при этом в конструкцию, как правило, закладываются модернизационные замены:
  • ? надбандажных уплотнений на уплотнения осерадиального типа (повышение надежности, мощности, экономичности работы проточной части),
  • ? регулирующих и стопорных клапанов на более надежные,
  • ? деталей органов парораспределения на более надежные
• 4. Поставка прочих деталей турбины. В зависимости от конструкции, при необходимости замены, поставляются новые блоки выносных подшипников, вкладыши подшипников (при этом предусматривается замена упорных колодок на колодки повышенной несущей способности), узлы регулирования (сервомоторы) и пр.
• 5. Поставка трубопроводов, теплообменного оборудования. По договоренности с Заказчиком, можем взять на себя комплектацию турбоустановки трубопроводами обвязки, теплообменным оборудованием и пр., при необходимости их замены, как в связи с эксплуатационным износом, так и в связи с изменением параметров работы турбины.
• 6. Ремонт и модернизация узлов турбины, не попадающих под необходимость замены. Проводится расширенный заводской ремонт частей среднего и низкого давления, с заменой дефектных узлов: облопаченных колес, комплектов рабочих лопаток и пр., восстановлением диафрагм, обойм, рабочих лопаток последних ступеней, и проведением ряда модернизаций:
  • ? внедрением осерадиальных уплотнений в ЧСД,
  • ? внедрением противоэрозионных мероприятий, включая сотовые уплотнения, в ЧНД,
  • ? внедрением оснастки под эндоскопирование проточной части,
  • ? заменой продольных шпонок насадных дисков на торцевые (в большей степени касается турбин производства ТМЗ)
  • ? другие модернизации
• 7. Проведение модернизаций и обследований турбины в целом. При проведении реконструктивных мероприятий предусматривается проведение модернизаций, улучшающих характеристики турбоустановки в целом:
  • ? модернизация системы автоматического регулирования
  • ? обследование работы системы тепловых расширений турбины и компенсации тепловых расширений трубопроводов турбоустановки
  • ? модернизация системы тепловых расширений турбины
  • ? расширенное вибрационное обследование турбоагрегата и элементов верхнего строения фундамента