О подготовке технической части конкурсных заявок на строительство газотурбинных и парогазовых ТЭС

Согласно утвержденной «Генеральной схеме размещения объектов электроэнергетики до 2020 года» [1] значительная часть новых и реконструируемых энергообъектов должна быть выполнена с применением газотурбинных и парогазовых технологий. В последние время было объявлено и проведено множество конкурсов на строительство и реконструкцию энергообъектов по данной технологии. Однако, как показал опыт проведения конкурсов и дальнейшей реализации проектов, как заказчик, так и исполнитель сталкиваются с рядом трудностей, связанных со спецификой парогазовых технологий, особенностями проектирования, расчета тепловых схем, спецификой работы оборудования. Поэтому требуются более глубокое изучение данного вопроса и рассмотрение возможных сценариев проведения конкурсов на строительство новых энергообъектов на основе парогазовых технологий. Рассмотрим основные из них при следующих исходных сценарных условиях.

Список обозначений ГТУ— газотурбинная установка;

КУ— котел-утилизатор;

ПТУ— паротурбинная установка;

ДК— дожимающий компрессор топливного газа;

ДКС— дожимная компрессорная станция;

ГТЭС— газотурбинная электростанция;

ГВС— горячее водоснабжение;

ТЭО— технико-экономическое обоснование;

Сценарий 1. Заказчик уже на предварительной стадии выбрал основное оборудование и определился с конфигурацией тепловой схемы.

В этом случае при подготовке конкурсных требований заказчик должен включить в конкурсную документацию или предоставить соответствующие материалы от производителей основного оборудования (ГТУ, КУ, ПТУ, ДК) с подробным описанием, параметрами и изменением характеристик для всех запрашиваемых в конкурсной документации режимов, а также необходимую информацию по характеру изменения электрической и тепловой нагрузок (пар, ГВС), составу газа, техническим ограничениям по выпуску мощностей и др. На основании полученных данных участник конкурса (его проектная или инжиниринговая структура) собирает расчетную модель тепловой схемы и проверяет сходимость по получаемым параметрам. При этом проводимые расчеты будут фактически поверочными, т.к. конструкцию оборудования уже задал производитель [2].

Сценарий 2. Заказчик на предварительной стадии определился только с конфигурацией тепловой схемы, а выбор оборудования должен провести участник конкурса и предложить наиболее оптимальную конфигурацию.

Наиболее рациональным решением в этом случае является проведение предпроектного анализа состоящего из следующих этапов.

Анализ возможных производителей газотурбинного оборудования, удовлетворяющих требованиям необходимой суммарной электрической мощности энергоблока (-ов) с учетом тепловой нагрузки и технических ограничений. строительство газотурбинный парогазовый Проведение расчетов для нескольких наиболее перспективных вариантов ГТУ. При этом здесь имеет место выполнение как конструкторского, так и поверочных расчетов тепловой схемы ПГУ.

На основании полученных расчетных данных формируются технические требования на поставку оборудования и направляют их потенциальным производителям.

После получения бюджетных предложений заинтересованных поставщиков проводится анализ коммерческой целесообразности участия того или иного поставщика, окончательно формируются возможные технические решения и конкретизируется основное оборудование. В случае серьезного расхождения по характеристикам основного оборудования, предложенного поставщиками делаются корректирующие расчеты, в том числе и с учетом возможных режимов работы.

Сценарий 3. Заказчик в конкурсной документации определил только выходные критерии проекта — электрическую и тепловую мощность с возможной разбивкой по потребителям.

Первый этап в этом случае — предпроектная проработка возможных технических решений с разработкой наиболее рациональных тепловых схем. При этом должны учитываться факторы надежности тепловой схемы (живучести), должны выполняться нормативные требования и требования потребителей по резервированию мощности. Итогом такого анализа должен быть выбор одного — двух типов схем, под которые на последующих стадиях будет выбираться оборудование.

Сравнительный анализ требований к технической части конкурсов на строительство новых газотурбинных электростанций (ГТЭС) или реконструкцию (расширение) действующих паросиловых электростанций, проводимых в России в 2004^-2008 г. г. показал следующее.

Все заказчики переписывали требования с одного образца (какие технические требования были исходными установить не удалось, все составлены как под копирку) и часто не адаптировали их к конкретным условиям и площадке строительства. Требования к строительству газотурбинной надстройки при реконструкции действующей ТЭС со сложившейся инфраструктурой или к строительству новой ГТЭС на новой отдельной площадке должны существенно отличаться как по объёму, так и по составу.

За основу взяты технические требования, разработанные под ранее выполненный проект (ТЭО). При отсутствии проектной документации корректное заполнение всех требуемых таблиц технических данных оборудования невозможно.

Используемый прототип конкурсной документации содержит избыточный объём требований к детализации технических характеристик и параметров предлагаемого основного и вспомогательного оборудования. Для примера приведена незначительная часть этих избыточных требований.

По ГТУ — запрашивается количество форсунок в КС, скорость открывания топливного клапана, оптическая плотность дыма (не нормируемая величина по санитарным нормам), изготовитель системы возбуждения турбогенератора и многое другое.

По КУ — теплогидравлический расчёт котла-утилизатора, тип и материал теплообменных труб и др.

По ПТУ — материал трубопроводов охлаждающей воды, тип футеровки водяных камер конденсатора, материал корпуса, вала и подшипников и изготовитель насосов, электрическая мощность их приводных двигателей и др.

По вспомогательному оборудованию и системам — электрическая мощность приводных двигателей насосов, их производители, КПД насосов, материал распылительных сопел градирен, эффективная площадь и материал сита газовых фильтров, тип и изготовитель запорной арматуры с электроприводом, подробные характеристики кранового и грузоподъёмного оборудования и др. Эти данные могут быть определены только после выполнения рабочей документации.

Всё сказанное выше относится не только к тепломеханической части, но и к электротехнической и строительной частям, а также к КИП и, А и АСУТП. Так, в строительной части конкурсной документации требуется представить данные по типам фундаментов, колонн и балок основных зданий, хотя эти решения могут быть приняты только проектом на основе материалов инженерных изысканий по площадке строительства. Требуемое от участника конкурса количество аналоговых и цифровых сигналов АСУ ТП определяется в рабочей документации только после выбора всего технологического и КИПовского оборудования ГТЭС.

Однако при слишком большом объёме «лишней» информации во многих требованиях отсутствует запрос данных, более важных для выбора победителя конкурса:

• · Нечётко прописаны гарантийные показатели ГТЭС и условия их определения.
• · Практически везде отсутствует запрос данных по требуемым маркам и характеристикам смазочных масел для ГТУ и ДКС, для импортного оборудования — российских аналогов требуемых масел.

Что надо сделать для достижения должного порядка в проведении последующих конкурсов на строительство как газотурбинных, так и других объектов энергетики?

Независимо от сценария после завершения пред-проектной проработки схемных решений в конкурсной документации заказчик должен:

• · чётко сформулировать требования к вновь сооружаемой ГТЭС и предоставить участнику конкурса максимально возможный объём исходной информации и данных с обязательными характеристиками (графиками) существующих и перспективных нагрузок (электрических и тепловых) и характеристиками (составом) газового топлива, поступающего на площадку электростанции;
• · для условий конкурса «под ключ» не привязывать технические требования к ранее разработанному проекту-аналогу и предоставить возможность участнику конкурса на основе выданных исходных данных предложить наиболее эффективный вариант строительства ГТЭС (кроме конкурса на строительство ГТЭС на базе заранее выбранного и утверждённого заказчиком основного оборудования);
• · увеличить промежуток времени, отводимого на разработку конкурсного предложения на период не менее 2-х месяцев;
• · уменьшить количество запрашиваемой информации и технических требований, которые и так выполняются в обязательном порядке в соответствии с действующими в РФ нормами и правилами;
• · сократить объём требований к технологическому оборудования и строительным решениям, оставить таблицы технических данных только по наиболее крупному и дорогостоящему оборудованию (ГТУ, КУ, ПТУ, ДКС, силовые трансформаторы). Выбор остального вспомогательного оборудования и необходимые технологические решения будут корректно разработаны на последующих стадиях проектирования на основе действующей нормативной документации (ГОСТы, СНиПы, РД, ПТЭ, ПУЭ, СанПиНы и т. д.);
• · для каждого типа ГТЭС (ГТУ-ТЭС, ГТУ-ТЭЦ, конденсационная и теплофикационная ПГУ) разработать и включить в технические требования перечень гарантийных показателей электростанций в целом, а не только их газотурбинных установок в станционных условиях, и указать чёткие внешние условия, при которых должны обеспечивать эти гарантийные показатели. Номенклатура гарантийных показателей для разных типов ГТЭС должна иметь отличный набор параметров и характеристик (кроме нескольких основных показателей в соответствии с требованиями ГОСТ-ИСО), также должны различаться и условия их определения.

Заключение

Использование предложенных рекомендаций позволит улучшить качество конкурсных заявок, избежать ошибок и неоднозначности в трактовке конкурсных требований, сократить объем ненужной ля данной стадии информации и уделить большее внимание расчетной и технической части предлагаемых решений.

• 1. Генеральная схема размещения объектов электроэнергетики до 2020 года. Утверждена распоряжением Правительства РФ от 22 февраля 2008 г. № 215-р.
• 2. Цанев СВ., Буров В. Д., Ремезов А. Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электрических станций. — М.: Издательство МЭИ, 2002. 584 с.