Тепло и электричество в домах: как работает ТЭЦ-16

Тепло и электричество в домах: как работает ТЭЦ-16
Фото: mos.ru. Юлия Иванко
Рассказываем, откуда берется тепло, как ТЭЦ готовили к зимнему сезону и чего удалось достичь благодаря модернизации.

В конце сентября в квартирах горожан потеплели батареи. Mos.ru сходил на одну из московских теплоэлектроцентралей и выяснил, благодаря кому и чему погода в доме остается хорошей даже в самые сильные морозы.

ТЭЦ-16 находится в Хорошево-Мневниках и обеспечивает теплом и электричеством более 1,5 миллиона жителей северо-запада Москвы. Суммарная тепловая мощность оборудования станции составляет 1408 гигакалорий в час (одна гигакалория в час равна 40 кубометрам воды, нагретым до 25 градусов за час). Таких показателей удается достичь благодаря слаженной работе сложной системы, состоящей из турбин, энергокотлов, подогревателей, насосов, трубопроводов и другого оборудования.

 

Перед началом отопительного сезона на станции проверили все оборудование и провели ремонтные работы там, где это было необходимо. В частности, произвели очистку поверхностей нагрева энергетических и водогрейных котлов на одном из подогревателей сетевой воды, заменили трубки теплообменника на новые, а на водогрейном котле — гладкую поверхность теплообмена на оребренную. Это значительно повысит эффективность работы теплогенерирующего оборудования.

«Основной вид топлива на станции — это газ, резервное — мазут, а аварийное — дизельное топливо. Чтобы быть уверенными в готовности станции к любым условиям, мы опробовали на мазуте работу всех энергетических котлов, а также газовую турбину блока парогазовой установки на дизельном топливе», — пояснил Дмитрий Дмитриев.

Еще одна важная составляющая — подготовка и обучение оперативного персонала станции. Сотрудники ТЭЦ-16 приняли участие в противоаварийных тренировках и совместных учениях с пожарной охраной МЧС. На станции есть аварийные ремонтные бригады. Безопасность здесь превыше всего, ведь давление в паропроводах составляет 140 атмосфер, а температура на выходе из котлов — около 560 градусов.

Энергия и тепло

Одно из самых больших отделений станции — турбинное. Это помещение с очень высокими потолками, на равном расстоянии друг от друга здесь расположились внушительных размеров машины — турбогенераторы. Именно они вырабатывают тепло и электричество. На каждой стоят подогреватели сетевой воды.

Еще больше впечатляют градирни — огромные башни, из которых идет пар. Это системы охлаждения циркуляционной воды, которая, в свою очередь, охлаждает конденсат, за счет чего образуется вакуум в конденсаторе турбины.

Обычно на ТЭЦ газ поступает по газопроводу в паровой котел, где он сгорает и нагревает воду. Затем пар попадает внутрь турбины и начинает вращать ее лопатки, связанные с ротором генератора. Таким образом механическая энергия превращается в электрическую.

Отработавший в турбине пар направляется в конденсатор, где превращается обратно в воду и возвращается в котел. Часть пара из паровой турбины идет в водонагреватели. Далее горячая вода направляется в тепловые пункты, где происходит теплообмен с водой, поступающей из домов.

За режимом работы всей теплосети следят диспетчеры. Они готовят для каждой ТЭЦ и котельной график, в котором отражено, какую температуру и давление они должны поддерживать. Вся информация о работе ТЭЦ приходит на главный щит станции. Процесс управления автоматизирован.

Сейчас для станции начинается самый горячий режим работы. Впрочем, летом производственный процесс не прекращается — ведь в дома нужно подавать электроэнергию и горячую воду. Однако летом ТЭЦ загружены не на полную мощность, что позволяет проводить необходимый ремонт.

Все оборудование включается в работу во время морозов, когда городу требуется огромное количество тепла.

От эвакуации до модернизации

Строительство Ленинградской ТЭЦ (первоначальное название ТЭЦ-16) началось в 1940 году. Из-за Великой Отечественной войны его прервали, а уже созданный металлический каркас главного корпуса демонтировали и отправили в эвакуацию. 7 июля 1945 года было принято решение о возобновлении строительства. Первый энергоблок мощностью 25 мегаватт (МВт) запустили в 1955 году. Через восемь лет, после ввода в эксплуатацию последнего блока, ТЭЦ-16 вышла на проектную мощность 300 МВт.

После этого станцию неоднократно модернизировали. Например, в период с 1974 по 1982 год ее перевели на сжигание газомазутного топлива, реконструировали энергетические котлы. Специалисты обновили теплофикационное и турбинное оборудование, построили очистные сооружения и установки нейтрализации агрессивных вод, добились снижения выбросов азота в атмосферу.

Но главный прорыв в истории станции — достижение недавних лет. В 2014 году на ТЭЦ-16 запустили парогазовый энергоблок ПГУ-420. Благодаря этому мощность станции увеличилась более чем в два раза. ПГУ-420 состоит из газовой и паровой турбин и котла-утилизатора. Коэффициент полезного действия энергоблока — 58,2 процента, что значительно выше, чем у традиционных паросиловых блоков.

Такая эффективность достигается за счет сдвоенного цикла газовой и паровой турбин. Уходящие газы подогревают воду, которая превращается в пар для паровой машины. То есть газ работает дважды: сначала сгорая и затем в качестве уходящих паров. Установленная мощность блока составляет 420 МВт. Она складывается из мощностей паровой (128 МВт) и газовой турбин (292 МВт).

Парогазовый энергоблок позволил снизить расход топлива и уменьшить эксплуатационные затраты станции, а главное — сделать ее более экологичной. Кроме того, он дал возможность вывести из эксплуатации устаревшее неэффективное оборудование. Так, с апреля 2016 года не используются турбоагрегаты № 3 и 4, работавшие с 1956 года, и котлоагрегат № 5 1958 года выпуска.

Модернизация оборудования ТЭЦ-16 продолжается. В 2018–2019 годах два турбогенератора и два энергетических котла перевели на автоматизированное управление. Это значит, что теперь все делается на компьютере, а не как раньше — вручную с помощью ключей. Кроме того, на котлы установили новые горелки, позволившие снизить содержание оксидов азота в дымовых газах. Следующие на очереди — энергетический котел № 6 и турбина № 5, их будут «приобщать» к современным технологиям в следующем году.