Новаторский путь инженера Кима

В конце 80-х годов, когда зелёная повестка ещё не овладела массами и не доминировала над экономикой, молодой инженер-энергетик 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 ещё в 1982 году слесарем по ремонту котельного оборудования. Одновременно он 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 диплома 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 ещё 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 ещё в марте 1965 года.

ТЭЦ-1 – одна из старейших станций Казахстана. С 1935 по 1971 год часть её котлов работала на карагандинском буром угле, а несколько – на каменном угле. Разработки по газу начались в период её 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. 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. Алексей Ким

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. Но газа не было, поэтому зимой мы работали на угле, летом – на газе. Алексей Ким

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 позволила добиться наилучших удельных показателей, по ним она стала лучшей в Казахстане. Более того, наша станция входила 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 её на газ, сделав резервным топливом мазут.

Мы дожгли уголь и законсервировали оборудование. Но по мере ужесточения экологических требований станция стала переходить на европейские стандарты. 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. Алексей Ким

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 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. 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 прорезали 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 год мы перевели все котлы на эмульгаторы. ТЭЦ-1 стала первой станцией, где все котлы работали с эмульгаторами второго поколения! Алексей Ким

В его же бытность – с 2011 по 2013 год – была проведена реконструкция горелочных устройств с установкой каналов дополнительного дутья для снижения выбросов NOх в атмосферу.

В горелочных устройствах все осталось по-прежнему, за исключением дополнительной подачи воздуха. Мы дополнительно подали третичный воздух и боковое дутье. 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. Алексей Ким

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 её 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, такой, 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 РК.

В заслугу Алексею Андреевичу ставят и его кропотливую системную многолетнюю работу по сбору статистических данных ТЭЦ. Её 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, 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. Теперь вся информация – в одной таблице. И начиная с 2008 года, мы регулярно делаем освидетельствование всего оборудования и вносим данные 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. Алексей Ким

Неспециалистам трудно оценить весь масштаб этой реализованной дипломной работы. Но как отмечают в АО «АлЭС», структурным подразделением которого является ТЭЦ-1, с 2007 по 2022 год на станции достигнуто снижение выбросов на 69%, с 10,5 тысячи до 3,4 тысячи тонн. Это произошло благодаря выполнению природоохранных мероприятий, таких как установка на всех котельных агрегатах новых эмульгаторов, со степенью очистки 99,2%, а также полному исключению из состава выбросов серы и золы и исключению из состава отходов – золошлаков. Что и позволило значительно снизить нагрузку на атмосферу города 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 поставленных целей.

Алевтина ДОНСКИХ