Техническое перевооружение и реконструкция предприятий электроэнергетики

ДАВИДОВСКИЙ Г. А., инж., Главтехремэнерго Минэнерго СССР

Стоимость основных фондов в электроэнергетике на начало 1990 г. оценивалась в 115 млрд. руб., что составляет около 16 % основных фондов страны. Средний фактический срок службы (т. е. период обновления) основных фондов в электроэнергетике — около 45 лет, тогда как в целом по промышленности — 24 года, при нормативном сроке службы соответственно 33 и 24     года. Коэффициент физического износа основных фондов возрос с 22,6 % в 1971 г. до 40,7 % в 1989 г. В то же время коэффициент выбытия активной части основных фондов в электроэнергетике составил в 1989 г. только 0,76 %, что в 3—4 раза ниже, чем по промышленности в целом. Такое неудовлетворительное положение является результатом недостаточного обновления основных фондов предприятий электроэнергетики, особенно в последние 10—15 лет. Вследствие систематического невыполнения планов ввода новых мощностей и недостаточного резерва их, в отрасли хронически не выполняется план демонтажа физически изношенного оборудования и не осуществляется необходимого обновления активной части основных фондов.
При сохранении коэффициента выбытия на уровне 0,76 % в год (4 % за пятилетку) потребуется 125 лет для полного обновления имеющихся на сегодня в электроэнергетике основных фондов.
Таблица 1

Износ оборудования в отрасли по состоянию на 1 января 1989 г. характеризуется данными табл. 1. Они показывают, что 56,7 % оборудования имеют износ более 50 %, а полностью выработало свой ресурс 11,4 % оборудования стоимостью 3,4 млрд. руб.
Таблица 2

Структура оборудования по продолжительности эксплуатации характеризуется данными табл. 2, которые свидетельствуют, что в электроэнергетике 62,3 % оборудования находится в работе свыше 10 лет, в том числе 28,3 % эксплуатируется более 20 лет. В последнюю группу входит основное энергетическое оборудование, срок службы которого по данным заводов-изготовителей составляет 25—30 лет, т. е. оборудование, вырабатывающее эксплуатационный ресурс.
Отрабатывающее ресурс оборудование имеет значительный физический износ, требует повышенных затрат для поддержания его эксплуатационных характеристик и дополнительных затрат на обеспечение надежности работы. Удельные затраты на поддержание в эксплуатации путем ремонта такого оборудования на отдельных предприятиях составляет 100 руб./кВт и более, в то время как средние удельные затраты на ремонт по Минэнерго СССР — 8 руб./кВт. Таким образом, для поддержания в эксплуатации 37,8 млн. кВт мощности в тринадцатой пятилетке потребуется около 4 млрд. руб.
Замена изношенного оборудования — одна из существенных проблем в энергетике. Вследствие недостатка генерирующих мощностей в текущем десятилетии ежегодно выводится из эксплуатации (обновляется) всего лишь 0,5—0,9 млн. кВт оборудования, выработавшего ресурс, или менее 0,4 % установленной мощности. Проблема обновления основных фондов крайне обострилась именно в этот период из-за интенсивного старения оборудования электростанций и сетей, усугубившись использованием на электростанциях низкокачественных непроектных топлив и работой базовых ТЭС в переменных режимах. Это привело к значительному возрастанию аварийности и увеличению затрат труда на восстановительный ремонт.

Исходя из необходимости обеспечения нормативного срока обновления основных фондов, составляющего 33 года (обратная величина реновации), необходимо довести коэффициент их выбытия с 0,76 до 3 % в год (15 % за пятилетку). Это позволит сократить срок полного обновления основных фондов до 30 лет.
В сумме ежегодно должны демонтироваться и обновляться не менее 7,5  млн. кВт устаревшего оборудования, что практически приближается к объему ввода новых мощностей на перспективу до 2010 г.

Тепловые электростанции.

Из находящихся на 1 января 1990 г. в эксплуатации на ТЭС Минэнерго СССР 213 млн. кВт мощностей к 2010 г. 194 млн. кВт, или 91 % отработают эксплуатационный ресурс.
Техническое перевооружение действующих электростанций с обновлением активной части основных фондов должно осуществляться по двум основным направлениям:
демонтаж устаревшего оборудования с вводом новых замещающих мощностей на существующих или вновь строящихся электростанциях;
обновление оборудования электростанций путем замены отдельных агрегатов со вспомогательным оборудованием (продление эксплуатационного ресурса на 30 лет) или замены на них отработавших ресурс термонапряженных узлов и деталей (продление эксплуатационного ресурса на 15 лет, как вынужденное в настоящее время решение).

Таблица 3

* Продление ресурса путем замены агрегатов или отдельных узлов.
** Заменяющая мощность на действующих ТЭС.

Масштабы и соотношения объемов демонтажа и продления эксплуатационного ресурса в рассматриваемый период зависят от решения комплекса задач, в том числе от темпов развития атомной энергетики, планируемого ввода новых мощностей на ТЭС и ГЭС, возможностей машиностроения и ряда других факторов.
Сокращение ввода новых мощностей на электростанциях в двенадцатой пятилетке с 75 до 47 млн. кВт, в том числе на АЭС с 30 до 17,5 млн. кВт, повлекло за собой вынужденное уменьшение объема демонтажа устаревшего низкоэкономичного оборудования с 15 до 3 млн. кВт.
Мощность оборудования, обновленного путем замены комплектов узлов и деталей, в двенадцатой пятилетке составит около 13 млн. кВт вместо намечавшегося объема 26,2 млн. кВт вследствие недопоставок заводами—изготовителями оборудования, а также в связи с тем, что машиностроительными заводами по ряду агрегатов было гарантировано продление срока службы их термонапряженных элементов.
Суммарная мощность оборудования ТЭС, вырабатывающая ресурс, объемы работ по техническому перевооружению и реконструкции, а также капитальные вложения, необходимые для реализации намеченной программы, представлены в табл. 3.
На действующих ТЭС, подлежащих техническому перевооружению и реконструкции, в рассматриваемый период необходимо вводить новое экологически чистое оборудование, с максимальным использованием пассивной части основных фондов; одновременно должны быть выполнены все необходимые работы по приведению электростанций в состояние, отвечающее современным требованиям по автоматизации технологических процессов и повышению маневренности.
В тринадцатой пятилетке необходимо освоить опытно-промышленные парогазовые установки, в том числе ПГУ с внутрицикловой газификацией твердого топлива, котлы с кипящим и циркулирующим кипящим слоем, совершенное газоочистное оборудование с целью создания предпосылки для серийного их производства и установки на электростанциях, подлежащих техническому перевооружению и реконструкции, нового поколения прогрессивного и экологически чистого оборудования и совершенных технологий.
Суммарная мощность агрегатов ГЭС, на которых необходимо осуществить реконструкцию и техническое перевооружение, а также необходимые капитальные вложения для проведения этой работы в период до 2010 г. приведены в табл. 4.
Реконструкция действующих ГЭС должна быть направлена на повышение надежности работы оборудования и степени автоматизации, применение нового высокопроизводительного оборудования суммарной мощностью 36,6 млн. кВт. Одновременно с реконструкцией необходимо выполнить работы по расширению ГЭС.

Электрические сети.

В настоящее время в энергосистемах Минэнерго СССР находится в эксплуатации более 5200 тыс. км воздушных и кабельных линий электропередачи напряжением 0,4—1150 кВ.

Гидравлические электростанции.

На начало двенадцатой пятилетки в системе Минэнерго СССР эксплуатировалось 126 ГЭС суммарной установленной мощностью более 60 млн. кВт.
По продолжительности эксплуатации эти электростанции распределяются следующим образом:
Лет                                                                         Число ГЭС
До 20....................................... 45
20—40 ......................................  63
Свыше 40................................. 18
Таблица 4

Таблица 5

Капиталовложения по годам, млн. руб.

В течение длительного периода надежность электрических сетей остается на низком уровне. Ввод новых линий электропередач и подстанций не компенсирует возросший износ сетей и низкие технические параметры оборудования.
Таблица 6

Все это требует радикального переоснащения электрических сетей, их технического перевооружения и реконструкции. Необходимые объемы капиталовложений для выполнения данной программы до 2010 г. видны из табл. 5.
Объемы технического перевооружения и реконструкции электрических сетей в 2000—2005 и 2006—2010 гг. по экспертной оценке составят по 5,0— 5,5 млрд. руб. (строительно-монтажные работы 2,0—2,5 млрд. руб.) в каждой пятилетке.

Тепловые сети.

В настоящее время общая протяженность тепловых сетей Минэнерго СССР составляет более 18,1 тыс. км, а стоимость основных фондов — свыше 7,2 млрд. руб.
По данным обследований, проведенных энергосистемами, более 16,5 тыс. км тепловых сетей или 80,4 %, эксплуатируются в тяжелых условиях подземной прокладки, при этом свыше 2500 км (13,8 %) находятся в неудовлетворительном, а 747 км (4%) — в аварийном состоянии. Из-за недостаточных темпов обновления тепловых сетей и низкого технического уровня их изоляции, состоящей на 90 % из гигроскопической ваты, эти показатели не сокращаются, а растут. Ориентировочные объемы технического перевооружения и реконструкции тепловых сетей на тринадцатую и четырнадцатую пятилетки приведены в табл. 6.
При перекладке тепловых сетей планируется использование новых технических решений по защите их от коррозии, изоляции, а также по оснащению автоматизированными системами управления, учета и диагностики состояния.
Проектирование и строительство теплопроводов должно быть ориентировано на максимальное применение надземных прокладок с учетом требования архитектуры и технической эстетики, бесканальную прокладку теплопроводов диаметром 400 мм и менее. Конструкция теплопроводов в теплоизоляционной оболочке крупноблочного заводского изготовления должна обеспечивать в течение 30 лет надежную защиту труб от коррозии и внешних нагрузок, а их изоляцию — от увлажнения.
Выполнение программы технического перевооружения ТЭС, ГЭС, электрических и тепловых сетей потребует до 2010 г. 74,7 млрд. руб. капитальных вложений.
Предлагаемая программа технического перевооружения и реконструкции в электроэнергетике позволит решить следующие основные социально-экономические задачи:
сохранить созданные коллективы высококвалифицированных специалистов на энергетических предприятиях;
резко уменьшить площадь земли, отводимой для вновь строящихся объектов;
сохранить и использовать пассивную часть основных фондов (корпуса, здания и сооружения), срок службы которой значительно больше, чем у активной части;
сохранить и использовать инфраструктуру в районе энергопредприятий — поселки, подъездные пути, объекты соцкультбыта.
Для безусловного выполнения намеченной программы необходимо обеспечить этому направлению материальную и техническую базу с привлечением новейших достижений науки и техники. С этой целью потребуется направлять в фонд развития производства, науки и техники энергопредприятий 100 % амортизационных отчислений на полное восстановление (реновацию) оборудования.
Предприятиям министерств-изготовителей следует обеспечивать комплектную поставку энергетического оборудования технологическими комплексами, которые включают поставку комплектующих вспомогательных элементов, пылегазоочистное оборудование, системы контроля, автоматики и диагностики. Поставляемые технологические комплексы должны монтироваться комплектно-блочным методом.
Необходимо разработать экономический механизм, стимулирующий выполнение работ по техническому перевооружению и реконструкции в электроэнергетике. Проведение этих работ, их комплектация оборудованием и материальными ресурсами должны осуществляться в рамках народнохозяйственных нужд для строительно-монтажных организаций и заводов — поставщиков оборудования.