Энергетика Северного и Центрального Казахстана - Петропавловская ТЭЦ-2

Петропавловская ТЭЦ-2 — одна из наиболее мощных теплоэлектроцентралей Казахстана на высокие параметры, размещается в Петропавловске (КазССР). Необходимость ее сооружения обусловлена быстрым ростом потребности в электрической и тепловой энергии промышленных и коммунально-бытовых потребителей города и электрофицпрованной железнодорожной магистрали Омск— Челябинск.
Согласно проектному заданию, разработанному для первой очереди станции Новосибирским отделением института Теплоэлектропроект предусматривалась установка четырех турбоагрегатов — 2 по 25 МВт и 2 по 50 МВт и четырех энергетических котлов высокого давления производительностью по 230 т пара в час [49]. Для второй очереди ТЭЦ предлагалась установка двух турбин типа ПВК-150 мощностью по 150 МВт и двух котлов производительностью по 540 т/ч [50]
В процессе рабочего проектирования и строительства состав основного оборудования в значительной мере изменился. Строительство электростанции началось в 1955 г. [51], а 22 декабря 19Ы г. был запущен в работу первый турбоагрегат станции.
В период с 1961 по 1963 г. была введена в эксплуатацию первая очередь теплоэлектроцентрали в составе четырех энергетических котлов типа ТП-46А производительностью по 220 т/ч на высокие параметры пара, изготовленных Таганрогским котельным заводом, и трех паровых турбин — одна чисто конденсационная типа ВК-50-3 и 2 турбины теплофикационные типа ВПТ-50-2 единичной мощностью по 50 МВт, изготовленные Ленинградским металлическим заводом (табл. 116, 117). Станция размещена в северо-восточной части Петропавловска в промышленной зоне, в 600 м от завода сельскохозяйственных машин и в 2,5 км от селитебной территории города. Источник технического водоснабжения — р. Ишим. Система водоснабжения выполнена оборотной с использованием в качестве охладителя оз. Белое площадью 1,2 км². Подвод и отвод циркуляционной воды осуществляются по каналам длиной по 4 км.
Быстрый рост потребления электрической энергии данного района вызвал необходимость расширения станции конденсационными агрегатами, поэтому вторая очередь мощностью 300 МВт введена в эксплуатацию практически сразу после первой в 1964—1970 гг. На станции были установлены 2 паровые конденсационные турбины типа ВК-50, изготовленные чехословацкой фирмой «Шкода», и 2 турбины типа ВК-100-6 Л м³. В котельном отделении установлены 7 паровых котлов общей производительностью 1540 т пара в час — один № 5 типа ТП-46-А, 2 котла № 6 и 7 фирмы «Брно» и 4 — типа БКЗ-220-100Ф, все котлы — на параметры пара 100 кгс/см² и 540°С (см. табл. 116). В 1981 и 1983 гг. чехословацкие котлы были заменены на котлы отечественного производства типа БКЗ-220-100Ф.
С вводом второй очереди электрическая мощность станции достигла 450 МВт, а суммарная паропроизводительность котлов составила 2420 т/ч. Проектные показатели станции следующие [51]: удельные капиталовложения — 137 руб /кВт, удельный расход топлива на выработку электроэнергии — 356 г/кВт-ч, на отпуск тепла—169 кг/Гкал, расход электроэнергии на собственные нужды станции на производство электроэнергии — 8,02%, численность промышленно-производственного персонала — 812 чел., в том числе эксплуатационного — 459.
Дальнейшее развитие электростанции шло за счет установки энергетического и водогрейных котлов, реконструкции турбоагрегатов с целью перевода их на работу в теплофикационный режим. За период с 1977 по 1986 г. на ТЭЦ установлено 4 водогрей них котла типа КВГМ-100 суммарной производительностью 400 Гкал/ч и реконструированы все турбины кроме первой.

Таблица 116. Характеристика котельных агрегатов Петропавловской ТЭЦ-2

Таблица 117. Характеристика турбоагрегатов Петропавловской ТЭЦ-2

За счет этого увеличена мощность турбоагрегатов № 2 и 3 на 10 МВт каждый, турбины № 4 и 5 из конденсационных реконструированы в противодавленческие со снижением электрической мощности до 33 МВт, турбины № 6 и 7 типа К-100-90 реконструированы и переведены на работу в теплофикационный режим со снижением установленной электрической мощности каждой на 14 МВт. Реконструкция турбин позволила получить дополнительно 528 Гкал/ч тепловой мощности. На конец 1986 г. установленная мощность Петропавловской ТЭЦ-2 составила: электрическая — 388 МВт, тепловая—1184,8 Гкал/ч, в том числе 400 Гкал/ч по водогрейным котлам. Однако недостаточное проходное сечение запорной арматуры на регулируемом теплофикационном отборе турбин № 6, 7 ограничивает располагаемую тепловую мощность каждой из них до 106 Гкал/ч. Поэтому в настоящее время располагаемая мощность отборов турбин ниже установленной на 84,8 Гкал/ч и составляет 700 Гкал/ч [52].
На станции сжигается в основном Экибастузский уголь зольностью на рабочую массу около 43%. Мазут сжигается на водогрейных и частично на энергетических котлах в качестве растопочного топлива и для подсветки. Удельный вес его в суммарном расходе топлива за последние 5 лет колебался от 32 до 11,8%.
Охлаждение конденсаторов турбин, как отмечалось выше, осуществляется по оборотной схеме из оз. Белое. Вода озера характеризуется высокой минерализацией, что вызывает интенсивное образование на трубках конденсаторов низкотемпературной накипи и соответственно ухудшает вакуум в конденсаторах турбин и КПД станции. Подпитка оз. Белое производится из р. Ишим. Шлакозолоудаление — гидравлическое, совместное, с помощью багерных насосов.
Станция работает параллельно с объединенными энергосистемами Казахстана, Урала и Западной Сибири. Связь с ними осуществляется по линиям электропередач на напряжение 220 и 110 кВ Петропавловск—Ишим. 110 кВ Петропавловск—Петухово—Курган, 220 кВ Петропавловск—Аврора и 500 кВ Аврора—Омск.
Петропавловская ТЭЦ-2 — основной источник электрической и тепловой энергии Петропавловского промышленного узла. За период с 1965 по 1985 г. производство электрической энергии здесь увеличилось в 1,6, а отпуск тепла — в 7,6 раза. Основное количество отпущенного тепла (более 90%) производится отработанным паром (табл. 118). От электростанции обеспечивается около 94% потребности в тепловой энергии города.
Передача тепла с ТЭЦ осуществляется по трем выводам тепломагистралей диаметром 700, 800 и 1000 мм. Схема тепловых сетей двухтрубная, тупиковая. Схема горячего водоснабжения — закрытая. Коэффициент использования установленной электрической мощности станции — один из самых высоких в Казахстане. Если средний коэффициент использования мощности тепловых электростанций Минэнерго КазССР в 1986 г. составил 64%, то по Петропавловской ТЭЦ-2 — 78%. Использование установленной электрической мощности ТЭЦ за год превышает 6 тыс. ч, тепловой — 3 [54].
Таблица 118. Технико-экономические показатели работы
Петропавловской ТЭЦ-2

Удельный расход топлива на отпуск электроэнергии снизился с 421,8 в 1965 г. до 377,1 г/кВтч в 1986 г., на отпуск тепла — с 220 до 187,2 кг/Гкал. Значительное снижение удельных расходов топлива на отпуск электроэнергии объясняется реконструкцией и переводом турбин на работу в теплофикационном режиме соответственно увеличению выработки электроэнергии на тепловом потреблении. За период с 1975 по 1986 г. удельный вес выработки электроэнергии на тепловом потреблении увеличился с 8,6 до 39%. Расход электроэнергии на собственные нужды в 1986 г. составил: на производство электроэнергии — 7,5%, отпуск тепла —42,3  кВт-ч/Гкал.

Дальнейшее развитие Петропавловской ТЭЦ-2 намечается в следующем направлении. В связи с ростом тепловых нагрузок города, а также с целью повышения экономической эффективности работы электростанции предусматриваются реконструкция последней конденсационной турбины (№ 1) К-50-90 в Т-41-90 и перевод на работу в теплофикационном режиме.
Согласно схеме теплоснабжения Петропавловска [55], предполагается расширение станции четвертой очередью с установкой трех энергетических котлов производительностью по 420 т/ч и двух турбин типа ПТ-80/110-130 и Т-110-130. Потребуется демонтаж части устаревшего и выработавшего свой ресурс оборудования, в первую очередь турбоагрегатов № 4 и 5.