Каким будет новое рабочее колесо Иркутской ГЭС?

Удивительным слогом обладают специалисты пресс-службы АО «Тяжмаш», крупного машиностроительного предприятия, расположенного в Сызрани. Судите сами – пресс-релиз 26 апреля начинался со слов о том, что «в середине весны АО «Тяжмаш» подошло к экватору изготовления первой из четырех гидротурбин пропеллерного типа для Иркутской ГЭС — самых крупных в новейшей истории завода». По сообщению АО «Тяжмаш», «в настоящее время уже готовы закладные части первой гидротурбины: камера рабочего колеса, облицовка конуса отсасывающей трубы, закладные трубопроводы. В цехах обрабатываются крупные узлы направляющего аппарата и выполняется изготовление подшипника. Впереди — контрольная сборка рабочего колеса, которая запланирована на летние месяцы. В сборе его диаметр достигнет 7 200 мм, высота — 3 670 мм, а масса — 117 тонн». 

Как известно, по договору, заключенному в марте 2018 года, «Тяжмаш» несет ответственность за проектирование, изготовление и установку этого оборудования в рамках технического перевооружения первой в каскаде Ангарских ГЭС (генераторы в рамках этого же проекта изготовит новосибирский «Элсиб»). Иркутская ГЭС является последней из четырех станций Ангаро-Енисейского каскада, принадлежащих En+ Group, до которой наконец дойдет масштабная программа «Новая энергия». В ее рамках на Усть-Илимской, Братской и Красноярской ГЭС за последние годы обновили не только основное (гидроагрегаты, рабочие колеса), но и вспомогательное оборудование.

Проект на Иркутской ГЭС изначально выделялся на фоне аналогичных в «Новой энергии». Здесь, на наименее мощной станции всего каскада, но наиболее загруженной станции в активе ООО «ЕвроСибЭнерго-гидрогенерация» (управляет ГЭС En+ Group), решено было полностью заменить три гидроагрегата – первый, второй и седьмой (решение по замене четвертого, с №8, будет принято ввода в работу нового гидроагрегата №2). Впервые в России на смену действующим поворотно-лопастным гидротурбинам, установленным во второй половине 1950-х прошлого века на первой в Сибири ГЭС и в те времена обоснованно считавшимся передовыми, должны прийти турбины пропеллерного типа. Причем очень крупные.

Их плюс – самая высокая быстроходность среди всех существующих видов машин; при малых скоростях потока это дает более высокую скорость вращения, что, в свою очередь, позволяет использовать более легкие электрогенераторы. По данным АО «Тяжмаш», пропеллерная гидротурбина обладает более высокими энергетическими показателями в оптимальном режиме и при этом более надежна в эксплуатации из-за упрощенной конструкции. Кроме того, совершенно новый гидравлический профиль рабочего колеса обеспечит повышенный КПД и лучшие кавитационные свойства гидроагрегата, что увеличит его мощность почти на 20%. «Это уже подтверждено приемо-сдаточными испытаниями профиля в лаборатории водяных турбин дочернего предприятия АО «Тяжмаш» — ČKD Blansko Holding (Чехия)», - заявили в пресс-службе компании. 

Наряду с перечисленными особенностями новое рабочее колесо отличается простотой конструкции и необычной геометрией деталей. «Например, корпус имеет коническую форму и нетрадиционный способ соединения с фланцем лопасти. А чтобы крепеж выдерживал рабочую нагрузку, располагаясь в ограниченном пространстве корпуса, и был максимально удобным в сборке и монтаже, разработаны специальные приспособления», - рассказали на заводе. 

Как уже ранее отмечал «Кислород.ЛАЙФ», мощность каждого из четырех модернизированных гидроагрегатов вырастет на четверть от нынешних 82,8 МВт (на 22,9 МВт). В масштабах всей станции, на которой шесть десятилетий назад смонтировали восемь машин, прибавка будет чуть меньшей. Если техническое перевооружение пройдут три агрегата, то она повысится как минимум до 730 МВт против нынешних 662,4 МВт. Если заменят четыре машины, то этот показатель, с учетом номинальной мощности турбин, достигнет 754 МВт – на 4,5% больше, чем у угольной Ново-Иркутской ТЭЦ, другого крупного источника электричества для Иркутска. 

Замена четырех агрегатов Иркутской ГЭС обойдется компании в сумму более 3 млрд рублей. Срок – с июля текущего по июль 2023 года. Если проект закончится заменой трех ГА, работы будут завершены в 2022 году. В декабре прошлого года генеральный директор ООО «ЕвроСибЭнерго-гидрогенерация» Сергей Кузнецов заявлял, что Иркутская ГЭС уже в 2021 году выйдет на рынок с увеличенной мощностью: «Реализация проекта начнется с выводом 1 июля 2019 года первого по счету гидроагрегата в ремонт, который продлится до июля 2020 года. Затем будут проведены энергетические испытания, подтверждающие заявленные характеристики ГА, получены разрешительные документы на перемаркировку оборудования, так что с 1 января 2021 года мы начнем торговать его мощностью».

«Учитывая значимость данных ГЭС, роль их технического состояния не может быть переоценена, — говорит Владимир Кирюхин, генеральный директор En+ Group. — Именно поэтому мы реализуем комплексную, сквозную программу модернизации станций под названием «Новая энергия». Принципиально то, что обновление оборудования реализуется не из-за замены устаревшей техники — программа направлена на внедрение передовых технологий в генерации, энергосбережении, промышленной и экологической безопасности. Повышение операционной эффективности и снижение выбросов — наши стратегические цели. Модернизация ГЭС, в свою очередь, ключевой элемент программы развития компании, так как она направлена на увеличение выработки чистой энергии». 

Как неоднократно сообщал «Кислород.ЛАЙФ», в рамках «Новой энергии» на Усть-Илимской ГЭС заменили четыре рабочих колеса, а на Братской – 12, там же продолжается замена 10 маслонаполненных кабельных линий от генераторов до ОРУ 220 кВ. На Красноярской ГЭС с 1994 года заменили все 12 гидроагрегатов, главные трансформаторы, а за последние два года - установили два обновленных рабочих колеса. Вложились там и в техническое перевооружение ОРУ, и в текущие ремонты, направленные на поддержание надежности и безопасности второй по мощности ГЭС в России. За весь период с момента начала реализации программы (с 1994 по 2018 год) сумма инвестиций в модернизацию ГЭС составила 10,3 млрд рублей.

Программа позволит En+ Group повысить КПД турбин до 96,7%, снизить расходы на ремонты и улучшить рабочие характеристики и агрегатов, и станций в целом. Но главным результатом реализации проекта будет рост выработки электроэнергии и повышение энергоэффективности гидроагрегатов. При тех же самых сбросных расходах через гидроузлы можно будет получить дополнительную выработку электрической энергии: с 2022 года минимум на 1,9 млрд кВт*часов в год плюсом, что даст возможность частично заместить выработку угольных ТЭЦ и сократить выбросы парниковых газов по En+ Group на 2,3 млн тонн в год.

С 2019 по 2027 год планируется заменить еще 11 рабочих колес на Братской и Красноярской ГЭС, силовые трансформаторы, кабельные линии, а также вспомогательное оборудование. С 2028 по 2046 год основной акцент в реализации программы планируется сделать на замену гидрогенераторов. Модернизация сибирских ГЭС, построенных в советский период, которой сейчас занимается En+ Group, примечательна еще и тем, что компания не использует такие механизмы поддержки, как договоры о предоставлении мощности. То есть не перекладывает свои расходы на потребителя, рассказал «Известиям» директор Фонда энергетического развития Сергей Пикин.