Новаторский путь инженера Кима
В конце 80-х годов, когда зеленая повестка еще не овладела массами и не доминировала над экономикой, молодой инженер-энергетик с Алексей Ким засел за дипломную работу, посвященную вопросам правильного, точнее комбинированного сжигания топлива. Его дипломный проект назывался «Перевод Алматинской ТЭЦ-1 на сжигание природного газа», который он защитил в 1990 году. Теперь мало кто знает, но именно эта работа впоследствии была заложена в основу реального проекта, который и был реализован на станции.
Алексей начал работать на ТЭЦ-1 еще в 1982 году слесарем по ремонту котельного оборудования. Одновременно учился в Алматинском энергетическом институте. Его научным руководителем был Валерий Дмитриевич Огай, который и предложил ему эту тему.
Как вспоминает сам Алексей Андреевич, ныне главный инженер Алматинской ТЭЦ-1, в период написания дипломной работы сошлись два важных обстоятельства: во-первых, практическая работа на станции позволила ему изучить оборудование, понять принципиальную схему станции, а во-вторых, в этот период выполнялась реконструкция газорегуляторного пункта станции.
И хотя вопросы экологии еще не стояли так остро, у энергетиков уже была озабоченность большими выбросами станции. К тому же ТЭЦ-1 находится в центре города, соответственно требования к ней были уже тогда повышенные. К слову, комбинированный вариант сжигания топлива на котлоагрегатах станции – уголь, мазут и сезонные избытки природного газа Бухар-Хивинских месторождений – был предусмотрен Госпланом СССР еще в марте 1965 года.
– ТЭЦ-1- одна из старейших станций Казахстана. С 1935 по 1971 годы часть ее котлов работала на карагандинском буром угле, а несколько – на каменном угле. Разработки по газу начались в период ее реконструкции в 1962-1972 годы. Первый пробный объём природного газа был сожжен в феврале 1971 года. После успешного эксперимента заказали проект перевода котлов на сжигание природного газ, – рассказывает энергетик. – И, начиная с 1979 года газ, который стал резервным топливом, жгли только в летнее время. Эта тема заинтересовала и меня: с 1981 года, когда пришел на станцию, и до 1990 года я внес с десяток рационализаторских предложений, а затем защитил свой проект.
В 2000-е годы усилились требования по выбросам NOx (собирательное название оксидов азота). На станции, как вспоминает Алексей Андреевич, тем временем отрабатывали правильные стационарные режимы сжигания топлива.
– Полная готовность перехода ТЭЦ на газ была уже в 90-е годы, – рассказывает инженер. – Но газа не было, поэтому зимой мы работали на угле, летом – на газе.
Когда было комбинированное сжигание угля и газа, уголь был в 5-6 раз дешевле природного газа по стоимости. И поскольку в летний период мы сжигаем газ, то станция показывала очень хорошее снижение показателей по выбросам продуктов сгорания в атмосферу города. Уникальная технологическая схема ТЭЦ-1 позволило добиться наилучших удельных показателей, по ним она стала лучшей в Казахстане. Более того, наша станция входил в топ наиболее экономичных станций в СНГ. Но, постепенно переводя станцию на газ, мы тем самым решали и экологические проблемы.
В 2008-2009 годах, когда запустили новый газопровод ТЭЦ стала получать газ из него. Процент сжигания угля постепенно сокращался. После 2010 года станция стала наращивать сжигание газа, а в 2017 году было принято решение полностью перевести ее на газ, сделав резервным топливом мазут.
– Мы дожгли уголь и законсервировали оборудование. Но по мере ужесточения экологических требований, станция стала переходить на европейские стандарты, – продолжает Алексей Андреевич. – Поэтому в 1992 году на одном из котлов мы поставили эмульгатор с коэффициентом золоулавливания в 99,2-99,4%. Но он постоянно забивался, надо было чистить его, принимать меры. Многие станции, поставившие такие эмульгаторы, затем демонтировали их, т.к. они были очень капризными в эксплуатации. Мы же продолжали их эксплуатировать и дорабатывать. С 2002 года пошли эмульгаторы нового поколения – вначале пластиковые, потом титановые. В эксплуатации они были намного легче, но гарантийный срок у них был всего пять лет.
В итоге и от них отказались на станции. Но инженер на то и инженер, чтобы находить лучшие технические решения. В 2005 году он стал главным инженером ТЭЦ-1, а уже в ноябре следующего года они приняли решение установить экспериментальный деревянный эмульгатор. То, что предложили инженеры ТЭЦ-1 вместе с Алексеем Андреевичем на 10-м котле станции, удивило многих.
– Выбрали твердо-сортную лиственницу потому, что в такой среде она только крепчает с годами. Мы сами купили лес, накидали эскизы. Все отработали по чертежу и собрали его за месяц, – рассказывает инженер КИМ. – Размер эмульгатора 2,5 на 4,5 метра, всего получилось 45 ячеек. Когда мы работали над проектом, мой племянник-мебельщик посоветовал не ставить цельное дерево, а нарезать его полосками. Мы так и сделали – полосками по 9 см, а в Караганде сделали брусом, и его повело. На фрезерном станке мы прорезались специальные пазы, для сборки После сборки в нижней части были установлены завихрители из нержавеющей стали. Мы такое детище родили – работает до сих пор 17 лет! За эти годы поменяли всего 30% досок. Тогда нам этот проект обошелся в 1,3 миллиона тенге, в то время как титановый оценивался бы в 45 млн тенге. Наш эмульгатор улавливает 99,4% выбросов. Мы также сделали промывочные устройства, позволяющие обслуживать его без останова котла. Деревянный эмульгатор работает отлично, хотя его изготовили экспериментально. А с 2006 до 2009 годы мы перевели все котлы на эмульгаторы. ТЭЦ-1 стала первой станцией, где все котлы работали с эмульгаторами второго поколения!
В его же бытность – с 2011 по 2013 годы – была проведена реконструкция горелочных устройств с установкой каналов дополнительного дутья для снижения выбросов NOх в атмосферу города.
– В горелочных устройствах все осталось по-прежнему, за исключением дополнительной подачи воздуха, – поясняет главный инженер станции. – Мы дополнительно подали третичный воздух и боковое дутьё. Все разделили, поменяли систему вторичного воздуха. Последнее наше рацпредложение было по энергосбережению. После того как мы перестали работать на угле и перешли на газ, мы внесли предложение по сокращению дозировки подачи горячего воздуха и воды. По всем проектам работали со специалистами профильных НИИ. Бывало, спорили – как обычно, когда сходятся теоретики и практики – но все досконально просчитывали и отрабатывали на производстве. На мой взгляд, все реконструкции были интересными. Думаю, если все алматинские ТЭЦ перевести на газ, то мы будем самыми рентабельными. Есть только сомнения в поставках газа: в начале 90-х годов Алматы потреблял 130 тысяч кубометров газа в год, а сейчас только для ТЭЦ-1 и ЗТК надо столько же в час! Надеюсь, этот вопрос будет решен в интересах производства, а главное – жителей города.
Что касается ТЭЦ-1, то напомним, что в соответствии с «Комплексным планом мероприятий по улучшению состояния атмосферного воздуха Алматы на 2016-2017 гг.», с 1 июля 2017 года была установлена круглогодичная работа станции на сжигании природного газа. Ранее была проведена независимая энергетическая экспертиза по изменению вида ее основного и резервного топлива, в соответствии с которой определен основным видом топлива природный газ, резервным – мазут.
На газе легко работать и персоналу, и оборудованию. Нет пыления, нет насосно-абразивного износа оборудования. Сейчас на станции делаются постоянные замеры воздуха. «И он у нас чище, чем на улице, как Сейфуллина», – не без гордости говорят на ТЭЦ-1. Если же говорить официальным языком, то по заключению экспертов, величины выбросов окислов азота доведены до норм Технического регламента Республики Казахстан.
В заслугу Алексею Андреевичу ставят и его кропотливую системную многолетнюю работу по сбору статистических данных станции. Ее он начал в 90-е годы, когда стал начальником котельного цеха. Он вносил в таблицу, которую сам же и разработал, данные по парковому ресурсу. Вначале в бумажном виде, затем – в электронном виде. Он перенес из архива в таблицу всю информацию по всему оборудованию – котельному, турбинному, паро-трубопроводам – со дня его ввода. Далее по формулам в таблице рассчитывается общая наработка оборудования. Закончил он таблицу, когда был заместителем главного инженера станции. Сейчас во всех производственных подразделениях компании уже много лет работают по его авторской таблице «Наработка и парковый ресурс основного оборудования».
– Основное оборудование станции и каждый узел, от которых зависит работа оборудования, имеют парковый ресурс, – аргументирует необходимость такой аналитики Алексей Ким. –Теперь вся информация – в одной таблице. И, начиная с 2008 года мы регулярно делаем освидетельствование всего оборудования и вносим все в таблицу. Это позволяет держать весь ресурс на контроле, своевременно проводить капитальные и текущие ремонты, профилактику. Я 41 год работаю на станции. И за эти годы, можно сказать, я выполнил, все задачи своей дипломной работы.
Неспециалистам трудно оценить весь масштаб этой реализованной дипломной работы. Но как отмечают в АО «АлЭС», структурным подразделением которого является ТЭЦ-1, за 2007-2022 годы, на станции достигнуто снижение выбросов на 69%, с 10,5 тысяч до 3,4 тысяч тонн, за счёт выполнения природоохранных мероприятий, таких как: установка на всех котельных агрегатах новых эмульгаторов, со степенью очистки 99,2%, а также полное исключение из состава выбросов серы и золы, и исключения из состава отходов – золошлаков, что позволило значительно снизить нагрузку на атмосферу г. Алматы.
В целом рационализаторская деятельность под руководством Алексея Кима принесла всей компании существенный экономический и экологический эффект. Только за последние семь лет на станции было подано 58 рационализаторских предложений, из них 34 одобрено, 15 уже реализовано. Экономический эффект от реализованных предложений составляет 38,6 млн тенге. А в целом творческий инженерный подход Алексея Кима показал, что новаторство по праву считается важной экономической категорией, позволяющей снижать капитальные затраты и достигать поставленные цели.
