ФРУНЗЕНСКАЯ ТЭЦ (ТЭЦ-12)

Строительство Фрунзенской ТЭЦ было начато в 1930 году Энергостроем на правом берегу Москва-реки около Дорогомиловского химического завода. Первоначально были построены бараки для строителей, производственные помещения — девять бараков и три флигеля (общей площадью 2371 м2.), находившиеся на балансе станции. В этих домах проживало 209 человек. В 1939 году ввиду недостатка рабочей силы в Москве Управлением строительства была проведена работа по вербовке рабочих в Белоруссии, Горьковской и Орловской областях, и Мордовской АССР для строительства электростанции. На отведенной под главный корпус территории шла выемка грунта. Работы выполнялись вручную.

В 1932 году был разработан и утвержден технический проект на строительство Фрунзенской ТЭЦ мощностью 150 тыс. кВт. Управление строительства ТЭЦ детально рассмотрело проект, смету и пришло к заключению о необходимости коренной переработки данного проекта до мощности 300 тыс. кВт. В ноябре 1934 года был утвержден новый проект. В 1935 году велись работы по временному промышленному и жилищно-коммунальному строительству и проектно-изыскательским работам. В 1936 году построено главное здание и фундаменты под турбогенераторы, котлы и мельницы. Ведется строительство водозаборных сооружений, сливных каналов, механических мастерских, материального склада. В. 1937-1938 годы строительство Фрунзенской ТЭЦ продолжалось. 2 октября 1939 года вступила в промышленную эксплуатацию закрытая понизительная подстанция 110/10 кв. С октября по декабрь потребителям передано 1,456 млн кВт/ч электроэнергии.

В 1941 году Фрунзенская ТЭЦ находилась в пусковом периоде, были смонтированы и включены в работу один котел К0-У1-200 с давлением пара 34 ата, производительностью 160/200 т/час и один турбогенератор АТ-25-1 мощностью 25 мВт с теплофикационным отбором 100 т/час. Первый энергоблок мощностью 25 МВт был введен в эксплуатацию 17 июня 1941 года. После принятия Государственным комитетом обороны СССР 15 октября 1941 г. постановления об эвакуации Москвы генератор на ТЭЦ был остановлен и дальнейшее строительство прекращено. Начался демонтаж. Все демонтированное оборудование было вывезено сначала в Воронеж, а в июле 1942 года в Челябинск и Куйбышев. На месте было оставлено только несколько фидерных ячеек 10 кв., которые питали электроэнергией предприятия оборонного значения. В 1941-1942 годы на территории ТЭЦ были механические мастерские, в которых выполнялись заказы от организаций Паркомета Обороны для фронта.

15 августа 1942 года приказом НКЗС № 133/а прекращены все работы на ТЭЦ. По приказу Мосэнерго № 141 от 30 августа 1942 года имеющаяся на ТЭЦ подстанция передается в ведение 3-го района ВВС. Приказом Главцентрэнерго № 42 от 12 сентября 1942 года на базе ТЭЦ создали контору Мосэлектросетьстрой, которой были переданы механические мастерские и гараж. В ноябре 1944 года было начато восстановление ТЭЦ по проекту ПКБ Мосэнерго. В проектном задании предусматривалась установка двух турбогенераторов и 3-х котлов. В июне 1946 года были введены в эксплуатацию котел № I типа Т03-200, производительностью 200 т/час и турбогенератор № I типа АТ-23 производства «Инглиш-Электрик», мощностью 25 тыс. кВт. С пуском в пробную эксплуатацию первого турбогенератора и котла выявилось целый ряд дефектов в монтаже котла и турбины, в результате чего освоение оборудования протекало медленно.

Конструкция котлов и их топочные устройства выполнены были для сжигания подмосковного угля с большим выходом летучих 40-45%, фактически же котлы пускались и работали на тощем донецком угле с выходом летучих доходивших до 6-7%. Удаление шлака и золы из-под бункеров котлов производилось ручным способом при помощи вагонеток. Механическое защемление трубной системы котлов вызвало массовое появление кольцевых трещин в местах вальцовки экранных труб и конвективного пучка. Вялость циркуляции при работе котла на низких нагрузках, усугублявшаяся неустойчивым горением, неоднократно приводило к разрыву экранных труб. Смонтированная турбина имела фирменные дефекты, на роторе низкого давления 3-я и 6-я ступени имели неудовлетворительные характеристики. 6-я ступень оказалась непригодной в эксплуатации, мощность турбины была ограничена до 22 мгв. В последствии 6-я ступень была перелопачена лопатками, изготовленными турбинным заводом с дополнительным» бандажом. Мощность турбины восстановлена. Турбина № 1 пускалась в работу без подогревателей высокого давления, бойлерная установка также была не закончена монтажом. Общий простой оборудования станции в наладочно-пусковом режиме в 1946 году составил свыше 50% от календарных часов работы. Выработано электроэнергии 46,3 млн кВт/ч, отпущено теплоэнергии 2295 Гкал.

 В июле 1946 года введен в эксплуатацию котел № 2 типа ТО-3 производительностью 160-200 т/час, а в мае 1947 года введен турбогенератор № 2 фирмы «Инглиш-Электрик» мощностью 25 тыс. кВт/ч. В декабре 1947 года введен котел № 3 Т0-3-200 производительностью 160-200 т/час. Наладка работы котлов № № 2,3 и турбогенератора № 2 протекала значительно быстрее чем первых агрегатов, ввиду меньшего количества монтажных недоделок и дефектов, а так же приобретенного эксплуатационного опыта персоналом станции. В период наладки было проведено ряд мероприятий по экономии топлива и электроэнергии и надежности работы оборудования. Установленные в топках котлов шамотные зажигательные пояса обеспечили устойчивый режим горения. Включен в работу подогреватель высокого давления турбины № I. Проведены испытания котлов, турбин и вспомогательного оборудования. Сокращены сроки простоя оборудования в ремонте. Все это дало возможность станции в 1947 году выполнить план по выработке электроэнергии на 119% и выработать 269,5 млн кВт/ч и отпустить тепла 28,8 тыс. Гкал.

31 марта 1947 года Министерство электростанций СССР утвердило проектное задание 2-й очереди расширения ТЭЦ - 12 до мощности 90 тыс. кВт. Указанным проектным заданием предусматривалась установка турбогенератора фирмы АЕГ, мощностью 40 тыс. кВт и двух реконструируемых котлов, производительностью 180-200 т/час. В октябре 1948 года введен в эксплуатацию турбогенератор № 3, мощностью 40 МВт.

В ноябре 1949 года введен котел № 4 типа КСГ, производи¬тельностью 200 т/час. В декабре 1949 года введен в эксплуатацию еще один котел ст.№ 5 типа КСГ, производительностью 180-200 т/час. Опыт работы при пуске и освоении котлов и турбин первой очереди показал, что большое количество монтажных недоделок и дефектов затягивают и усложняют процесс освоения оборудования в эксплуатации. Для контроля за монтажом были выделены инженерно-технические работники и привлечена бригада Всесоюзного Теплотехнического института. Работа научно-технических работников ВТИ совместно с эксплуатационным персоналом оказалось плодотворной. Было реализовано более ста мероприятий по улучшению конструкций. На котлах №№ 4,5 была впервые применена схема двухступенчатого сжигания, которая по новому разрешила устойчивое горение аэропыли при относительно грубом помоле без установки зажигательного пояса.

26 февраля 1949 года Министерства Электростанций СССР утвердило проектное задание расширения ТЭЦ № 12 до мощности 110 МВт. В декабре 1950 года был введен в эксплуатацию турбогене¬атор № 4 типа ВР-20 фирмы «Сименс-Шуккерт» мощностью 20 МВт, а в декабре 1951 года введен котел № 6 ПК—10 — 230 т/час. С вводом в эксплуатацию оборудования высокого давления возникали новые вопросы. Требующие оперативного вмешательства. Питание котлов высокого давления осуществлялось только чистым конденсатом от котлов среднего давления. Кроме того, с ростом тепловых потребителей, увеличились потери с невозвратом конденсата. В связи с этим значительно ухудшилось качество питательной воды блока среднего давления, увеличились продувки котлов, так как возрос добавок химочищенной воды до 80%. На котлах среднего давления схема двухступенчатого испарения была заменена на трехступенчатое испарение с выносными циклонами. Шлакование котлов высокого давления ограничивало их производительность. Для очистки поверхностей нагрева котлов была применена обдувка инженера Перельмана. Проведена реконструкция хвостовых поверхностей нагрева котла № 4 и № 5. Пластинчатый воздухоподогреватель заменен на трубчатый двухступенчатый малогабаритный, установленный в рас¬сечку с водяным экономайзером. Температура уходящих газов снижена на 30-40°С.

 В 1951 году на ТЭЦ № 12 была сооружена опытно-промышленная установка для очистки дымовых газов от сернистого ангидрида по аммиачно-цикличному методу. Сернистый ангидрид потреблял Дорхимзавод. Данная установ¬а имела общесоюзное значение. За десятилетний период эксплуатации установки было выработано 51 525 тонн сернистого ангидрида. На котлах в пусковой период было много случаев повреждения труб конвективного пароперегревателя и экранных труб. Решить данную проблему помогли специально разработанные мероприятия: налажен топочный режим, обеспечено равномерное распределение температур как по газу, так и по пару по всей ширине котла, проверены все трубы пароперегревателя на наличие легирующих добавок, углеродистые трубы заменены трубами марки I5XM, проведено обучение персонала ведению режима котлов и ряд других мероприятий. В 1947-1950 годы – период усиленного внедрения авторегуляторов тепловых процессов и регуляторов котельных установок. С 1951-1954 годы проведена работа по дальнейшей автоматизации тепловых процессов. Так регулятор «Топливо-воздух» заменен на авторегулятор «Пар-воздух». Схема автомата горения с главным регулятором, поддерживающим давление пара перед турбинами - изменена на раздельную схему регулирования давления пара в барабанах котлов. Проведена большая экспериментально-исследовательская работа по изысканию рациональной конструкции шнековых пылепи тателей совместно с МЭИ и СНТО Мосэнерго, в результате которой удалось получить п/питатели с значительно лучшей рабочей характеристикой. Смонтированы электронные регуляторы температуры перегретого пара ВТИ на 6 котлах, электронные регуляторы питания на котлах по 3-х импульсной схеме. В турбинном цехе произведен монтаж регулятора давления и температуры РОУ №№ 4,5,6.

В 1956 году Министерство Электростанций СССР, решением № ПР-376 от 29 сентября 1956 года утвердило проектное задание по рас¬ширению ТЭЦ № 12 до 220 МВт. В 1959 году проводились работы по расширению мощности, предусматривающие монтаж и ввод в эксплуатацию двух котлов по 420 т/час типа ТП-80 и двух турбин ВТ-50-3 суммарной мощностью 100 тыс. кВт. В июне 1959 г. начались пробные пуски головного котла №. 7 типа ТП-80 и турбины № 5. В декабре 1959 г. пустили турбину № 6. Котел № 8 типа ТП-80 принят в пробную эксплуатацию в июне 1960 года. Во время освоения нового головного котла типа ТП-80, 420 т/час, было выявлено ряд дефектов, препятствующих нормальной эксплуатации. Проектные пылегазовые горелки, выполненные в жароупорном бетоне, вышли из строя через 700 часов работы котла на пониженных параметрах. Конструкция горелок была изменена, газовые горелки были введены в сопла вторичного воздуха, а обмуровка из бетона заменена на шамотный кирпич. Из-за высокого расположения горелок относительно пода неудовлетворительно выходил жидкий шлак, что требовало ручного труда для расшлаковки. Установка дополнительных сниженных горелок на котле дала возможность расширить диапазон нагрузок при работе на пыли, повысило КПД котла на 2% и ликвидировало ручной труд. Низкое качество сварки и неудовлетворительная конструкция донышек и штуцеров, выполненных из аустенитной стали IXI8HI2T приводило к частым вынужденным остановам котла № 7. Были переварены донышки выходных коллекторов пароперегревателя и заменены перепускные трубы и паросборные камеры из стали IXI8HI2T на сталь 12ХМФ. На котле № 8 выявлено повышение температуры пара до недопустимой величины за вторым пакетом конвективного пароперегревателя, вследствие чего производительность котла ограничивалась до 300-320 т/час вместо расчетной 420 т/час. Для улучшения работы установлены дополнительные впрыскивающие пароохладители после ширмового пароперегревателя. Газовые горелки на котлах М№ 7,8 были реконструированы, что позволило повысить КПД котлов на 1-1,5%. Производительность мельницы Ш-32 увеличена до 45 т/час путем повышения числа оборотов барабана с 14,7 о/мин. до 18 о/мин. При освоении головного турбогенератора № 5 типа ВТП-50-3 так же возникло много трудностей из-за заводских дефектов.Низкое качество изготовления подогревателей высокого давления, а так же ненадежная работа защиты не позволили их долгое время включать в нормальную эксплуатацию. Произведено устранение заводских дефектов трубной системы ПВД, реконструированы впускные и обратные клапаны и выполнены изменения в схеме защиты турбины от разрыва трубок ПВД. Переделано управление ПВД т/г. № 5 с индивидуальной схемы на групповую.

Одной из серьезных работ по техническому совершенствованию процессов производства проводимой в порядке расширения ТЭЦ, явился монтаж установки по химическому обессоливанию воды. В 1959-1960 годах был закончен монтаж и включены в пробную эксплуатацию головной турбопитательный насос ОВПТ-500/180 и электропитательный насос ПЗ-500/180. В процессе наладки схема запуска электропитательного насоса была усовершенствована и конструкция клапанов изменена. За период 1960-1965 года выполнен ряд исследовательских работ, связанных с осуществлением системы автоматического регулирования тепловых процессов на блоке котел № 7 т/г. № 5 с применением опытной электронно-вычислительной управляющей машины. В 1962 году достигли проектных удельных расходов топлива на блоке 140 ата (2 котла ТП-80 и две турбины ВПТ-50-3).

Наряду с освоением нового оборудования блока 140 ата были выполнены другие работы по автоматизации, повышению экономичности и надежности оборудования. Перевод турбины № 1 на противодавление в зимний период сэкономил 5 000 тыс. т. Проведена реконструкция проточной части турбогенератора, автоматизация топливоподачи, заменены два трансформатора. За период 1963 - 1966 годы смонтированы и освоены в эксплуатации при работе на газе и на мазуте четыре пиковых водогрейных котла производительностью по 100 Гкал /час каждый. В 1961 году было утверждено проектное задание на расширение ТЭЦ-12 до 320 МВт и тепловой мощности 1420 Гкал.

В июне 1965 году проводились работы по расширению ТЭЦ, предусматривающие монтаж и ввод в эксплуатацию одного котла типа ТП-87, производительностью 420 т/час и одного турбогенератора типа ВТ-100-1 мощностью 100 тыс. кВт. Опять потребовалось усовершенствовать оборудование, т.к. у заводских горелок котла ТП-87 пылевые конические насадки, выполненные из жаропрочной стали, при работе котла на газе полностью сгорели. Пылегазовая горелка была заменена на новую с центральным подводом газа, подшипник выходной горловины мельницы типа ШК-32 нагревался выше допустимой температуры из-за дефектного изготовления цапфы выходной горловины барабана. Установка собственного конденсата и клапана впрыска не обеспечивала нормальнее регулирование температуры перегретого пара, для поддержания температуры выполнен подвод питательной воды и заменены игольчатые клапаны на шиберные.

 В 1966 году проведена большая работа, имеющая всесоюзное значение по исследованию температур и напряжений барабана котла № 2 ТП-80 в эксплуатационных условиях. В 1970 году к ТЭЦ-12 в качестве филиала присоединена ТЭЦ-7. В 1981 году Минэнерго СССР утвердило технический проект реконструкции ТЭЦ-12, предполагающий увеличение ее электрической и тепловой мощности. После реконструкции 1980-х и 1990-х годов ТЭЦ-12 имела установленную электрическую мощность 400 МВт, тепловая 1769 Гкал.

На ТЭЦ-12 постоянно проводится реконструкция и модернизация оборудования с целью повышения надежности и экономичности работы станции. На всех уровнях внедряются автоматизированные системы контроля и управления технологическими процессами производства энергии, объединенные сетью в единую систему. Для работы на оптовом рынке электроэнергии на ТЭЦ-12 внедряются автоматизированные системы коммерческого учета качества и объемов отпуска тепло- и электроэнергии (АСКУ ТЭ и АИИСКУЭ).

В 2002 году на ТЭЦ-12 была произведена реконструкция химводоочистки №1, предусматривающая замену устаревшего оборудования и внедрение на объекте новой американской технологии обессоливания воды U.P.C.O.R.E. Этот метод предполагает упрощение процесса обессоливания воды - замену трехступенчатой технологии на двухступенчатую. После реконструкции расход химических реагентов сократился в целом на 50%. Решение о строительстве нового энергоблока на территории ТЭЦ-12 было принято ООО «Газпром энергохолдинг» на основе распоряжения Правительства РФ от

22 августа 2008 года №215-р «о генеральной схеме размещения объектов энергетики до 2020 года» и постановления Правительства Москвы на период до 2020 года с выделением этапов 2010 и 2015 годов». Было выбрано отечественное оборудование: газовая турбина ГТЭ-160 с синхронным генератором поставки ОАО «Силовые машины», паровая турбина производства ОАО «Калужский турбинный завод» с синхронным генератором ОАО «Электросила», котел-утилизатор ОАО «ЗиО». Для реализации проекта было привлечена компания ООО «Межрегионэнергострой», генподрядчик – АО «ТЭК Мосэнерго». На подготовительном этапе строительства было демонтировано, утилизировано или перенесено на новое место около 30 зданий и сооружений дробильный завод с подземной галереей, часть зданий и сооружений ХВО, старое здание механической мастерской, распределительные устройства и силовые трансформаторы. Переложено более 200 км кабельных линий. При строительстве энергоблока было выполнено более 3500 свай, длинной более 48 км.

Новый этап в развитии ТЭЦ-12 открылся в конце 2010 года, когда на территории электростанции началось строительство парогазового энергоблока ПГУ-220. Этот масштабный проект был реализован в соответствии с распоряжением Правительства РФ №1334-р от 11.08.2010 («Об утверждении перечня генерирующих объектов, с использованием которых будет осуществляться поставка мощности по договорам о предоставлении мощности»).

Современный экономичный энергоблок ПГУ-220 построен на базе оборудования российского производства. Поставщиком основного электрооборудования выступила компания «Силовые машины», изготовившая и поставившая на ТЭЦ-12 газовую турбину ГТЭ-160 мощностью 160 МВт, два синхронных генератора мощностью соответственно 160 МВт и 80 МВт производства завода «Электросила», паровую турбину Т-56/73-7,8/0,04 мощностью 73 МВт производства Калужского турбинного завода. Производитель двухконтурного котла-утилизатора ПК-74 – Подольский машиностроительный завод.

Блок ПГУ-220 был введен в эксплуатацию 26 июня 2015 года в ходе годового Общего собрания акционеров ОАО «Газпром». Команду на вывод энергоблока на номинальную мощность дал по видеосвязи Председатель Правления «Газпрома» Алексей Миллер.

С вводом ПГУ-220 установленная электрическая мощность ТЭЦ-12 увеличилась более чем в 1,5 раза – до 611,6 МВт, установленная тепловая мощность станции сегодня составляет 1 914 Гкал/ч. Коэффициент полезного действия энергоблока (в конденсационном режиме) – свыше 49%. Ввод энергоблока позволил повысить надежность энергоснабжения потребителей запада и центра столицы, улучшить экологические показатели работы электростанции. Для охлаждения используемой в технологическом цикле воды на ПГУ-220 впервые внедрена «сухая» вентиляторная градирня. В отличие от традиционных башенных градирен, новая технология позволяет исключить испарение воды и уменьшить ее забор из Москвы-реки.

На ТЭЦ-12 проводятся реконструкция и модернизация оборудования, продление его ресурса и отдельных узлов с целью повышения надежности и экономичности работы станции. В 2016 году введены в эксплуатацию все блоки ультрафильтрации и обратного осмоса, что позволило водоподготовительной установке ТЭЦ-12 выйти на полную проектную мощность по выдаче глубоко обессоленной воды. Реализация проекта реконструкции действующей установки подпитки теплосети и энергоблоков дала возможность ввести в эксплуатацию химводоподготовку с применением новейших технологий производства воды и высоким уровнем автоматизации процессов.