«Зеленая», угольная, твоя

Сделать казахстанскую энергетику значительно чище можно благодаря cовременным системам фильтрации дымовых газов ТЭС

Уголь — основной вид топлива в казахстанской электроэнергетике. Исторически это обусловлено как высокой доступностью данного вида топлива, так и структурой промышленности республики, в которой преобладают энергоемкие предприятия, нуждающиеся в больших объемах электроэнергии. Поэтому рядом с каждым крупным металлургическим заводом создавалась угольная электростанция: например, с Аксуским заводом ферросплавов — Аксуская ГРЭС (ЕЭК), с Карметкомбинатом в Темиртау — Карагандинская ТЭЦ-2 (ТЭЦ АМТ), с Соколовско-Сарбайским горнообогатительным производственным объединением — ТЭЦ ССГПО.

Между ГРЭС и ТЭЦ

Доля угля как источника в международной электроэнергетике достигает 65%. На постсоветском пространстве доля угольных станций выше, чем в среднем в мире. Казахстанская энергетика — одна из самых углезависимых. По данным KEGOC, в 2015 году 81,6% электроэнергии в РК было выработано угольными теплоэлектростанциями. На угле в современном Казахстане работает около полусотни теплоэлектростанций (ТЭС), в том числе 13 из 20 крупнейших электростанций.

В 2015 году промышленные компании энергетического сектора выбросили в атмосферу 781,4 тыс. тонн загрязняющих веществ, годом ранее — 851,7 тыс. тонн. Предприятия обрабатывающей промышленности отстают приблизительно на 100 тыс. тонн, горнодобывающего сектора — на 500 тыс. тонн. Регионы страны, на которые приходится большая часть выбросов в атмосферу, — Павлодарская, Карагандинская и Восточно-Казахстанская области — ключевые производители электрической и тепловой энергии: в них вырабатывается 58,2% электроэнергии страны и выбрасывается в атмосферу до 58,6% загрязняющих веществ (данные 2015 года).

Модернизация электроэнергетической отрасли, предпринятая в 2009–2015-х (т.н. программа предельных тарифов), касалась в основном замены турбин и генераторов, тогда как проблема обновления газоочистного оборудования отодвигалась на второй план. Новые фильтры установили лишь на нескольких крупных угольных ТЭС. При этом главным стимулом в процессе модернизации стало повышение штрафов за превышающий нормативный объем выбросов угольной пыли, а также оксидов серы и азота. Однако в целом по отрасли ситуация значительным образом не улучшилась. По итогам исследования Expert Zertteu, проведенного весной нынешнего года, выяснилось, что за 6 лет (с 2008 по 2014) при росте выработки электроэнергии на 17,8% и снижении производства тепловой энергии на 13,8% выбросы электростанциями загрязняющих веществ выросли на 9,6%.

От одного поставщика

Поскольку большая часть казахстанских угольных электростанций строилась в 1970–80‑е, на них было установлено советское газоочистное оборудование. Экологические требования в энергоемкой советской промышленности были достаточно мягкими, да и технологии второй половины прошлого века не позволяли улавливать подавляющее большинство загрязнителей. В 1990‑х — начале 2000‑х газоочистное оборудование станций начало выходить из строя. Какое-то время электростанциям дешевле было выплачивать экологические штрафы, чем менять изношенные системы очистки на новые. К концу 2000‑х ситуация изменилась, ГРЭС и ТЭЦ одна за другой начали обновлять и этот парк.

Одним из лидеров на рынке электрофильтров в Казахстане с самого начала стали фильтры компании Stavan (c 2015 года входит в GE). GE выпускает различные виды электрофильтров, отличающиеся по конфигурации и используемым компонентам. Количество установленных на энергетических объектах по всему миру электрофильтров GE приближается к 2000. Их характеризует высокая эффективность (от 20 до 200 мг/нм3 остаточной запыленности) и оптимальная конструкция. Компания пришла на казахстанский рынок еще в конце 1990‑х и с тех пор реализовала серию проектов для таких ключевых для энергетики страны объектов, как Экибастузские ГРЭС-1 и ГРЭС-2, Павлодарская ТЭЦ, Аксуская ГРЭС, Астанинская ТЭЦ-2.

«На сегодняшний день электрофильтры, поставляемые GE на казахстанский рынок, являются самой надежной, долговечной и выгодной для конечного заказчика промышленной газоочистной технологией в стране,— рассказывает Владимир Ширяев, руководитель природоохранного бизнеса GE в России/СНГ. — Эксплуатация оборудования в условиях резко континентального климата Казахстана с большими амплитудами температур предъявляет наивысшие требования к надежности работы оборудования, а золы после сжигания экибастузских углей с их высокой абразивностью являются наиболее сложными для улавливания в электрофильтрах. Но, как показывает опыт реализованных в Казахстане проектов, со всеми этими трудностями оборудование GE успешно справляется».

Электрофильтры компании, установленные на 4 энергоблока ЭГРЭС-1 и 2 энергоблока ЭГРЭС-2 (все блоки — по 500 МВт), позволили сократить выходную запыленность до 400 мг/нм3. Эффект от применения электрофильтров от GE можно оценить и невооруженным глазом: ранее черное от выбросов угольной пыли небо над электростанциями вновь стало голубым.

«Особенностью природоохранных проектов GE в Казахстане и в целом в СНГ является тот факт, что заказчик просит не только обеспечить соответствие его энергогенерирующего объекта экологическим нормам, но — и это зачастую самое критичное требование со стороны реконструируемых электростанций — вписать новый электрофильтр в габариты существующего блока, что позволяет избежать масштабной реконструкции объекта из-за установки нового оборудования и, следовательно, дополнительных затрат. GE это требование с успехом выполняет»,— объясняет г-н Ширяев.

Кроме традиционных технологий электрофильтров, GE предлагает также самые новые и современные технологии борьбы с выбросами различных вредных веществ. Например, GE первой принесла в казахстанскую энергетику технологию сухой промышленной сероочистки: интегрированная система сухой десульфуризации дымовых газов с электростатическими фильтрами находится в стадии пусконаладки на котле № 7 и будет установлена на котле № 8 Астанинской ТЭЦ-2.

Как отмечает генподрядчик «ЦЕНТРКАЗЭНЕРГОМОНТАЖ», на этой станции в 2018 году планируется поставка и пуск в эксплуатацию электрофильтра к котлоагрегату № 8. «Электрофильтры будут также установлены на Астанинской ТЭЦ-3, ввод в эксплуатацию которой запланирован на 2018 год. Важно отметить, что в Астане опыт с первым электрофильтром, установленным на ТЭЦ-2, является положительным. Фильтр позволит установить высокую — до 95 процентов — эффективность улавливания диоксида серы,— заявляют в “ЦЕНТРКАЗЭНЕРГОМОНТАЖ”. — Благодаря компактному решению и меньшему количеству используемых компонентов установка фильтров потребует невысоких капитальных затрат, сложностей в эксплуатации также не будет».

Сейчас идут переговоры об использовании технологии десульфуризации, но уже с рукавными фильтрами для крупнейших новых энергоблоков Балхашской ТЭС, что обеспечит станции соответствие самым высоким европейским нормативам по выбросам твердых частиц (30 мг/нм3) и диоксиду серы (менее 200 мг/нм3).

«Применение технологии сухой сероочистки позволит казахстанским угольным электростанциям оказаться по ряду параметров на одном уровне с европейскими»,— подчеркивает Владимир Ширяев.

Очищать, засучив рукава

Электрофильтры — лишь одна из нескольких разновидностей оборудования, улавливающего твердые частицы. Также в этих целях на электростанциях используются мокрые золоуловители, системы фильтрации горячего газа и рукавные фильтры, позволяющие улавливать частицы с гарантией 5 мг/нм3. Последняя технология незаслуженно редко применяется в постсоветской электроэнергетике и совсем не используется в Казахстане.

Принцип рукавного фильтра состоит в том, что поток очищаемого газа проходит через специальную ткань. После того, как на одной из сторон ткани собирается определенное количество золы и пепла, с другой подается сжатый воздух, а твердые частицы падают в специальный бункер. Ключевые показатели эффективности такого очистного оборудования — скорость фильтрации и качество ткани.

Конструкция OPTIPULSE, запатентованная GE, позволяет достичь высокой скорости фильтрации короткой струей сжатого воздуха непосредственно во время работы. Рукава регенирируются не простой продувкой, а механическим воздействием воздушного импульса специальной формы. Обслуживание фильтра проводится только с чистой стороны, само оборудование компактнее аналогов. Рукавные фильтры GE легко модифицируются под размеры действующих электрофильтров. При использовании сорбентов технология может быть использована и на котлах, работающих на мазуте, дизтопливе и битумной эмульсии.

В 2015 году GE установила первый в энергетике СНГ рукавный фильтр на одной из крупнейших в РФ пылеугольных станций — Рефтинской ГРЭС (3800 МВт). Электростанция, как и многие казахстанские ТЭС, использует в качестве топлива высокозольный экибастузский уголь. Рукавный фильтр с эффективностью улавливания 99,9% предотвратит выброс в атмосферу до 10 тыс. тонн золы в год.

Как отмечают в ЦАЭК, в качестве пилотного проекта на Павлодарской ТЭЦ-3 планируется установка рукавных фильтров с системой сероочистки. «На 2018 год запланирована разработка проектно-сметной документации с возможной реализацией этого проекта в 2019–2020-х совместно со строительством новой дымовой трубы»,— рассказывают в компании.

Снижать давление, оказываемое на экологию энергетикой, можно без форсирования серьезных изменений в структуре этого промышленного сектора. Необходимо лишь своевременно инвестировать в новейшие технологии очистки. В 2015 году в Казахстане было уловлено 92% выбросов загрязняющих веществ со стационарных источников. Резерв для повышения степени очистки остается еще весьма значительным. 

Статьи по теме:
Политика и экономика

В поиске стабильности

Канада заинтересована в еще более тесном сотрудничестве с Казахстаном, но на предсказуемых условиях

Спецвыпуск

Недра, о которых забыли

Еще не пройдя ценовой кризис, горнодобывающий сектор страны на полном ходу входит в ресурсный

Казахстан

Музыка нас связала

В казахстанский прокат вышла весенняя комедия «Оралман из Питера» — творческий кинодебют композитора Армана Дуйсенов и клипмейкера Алена Ниязбекова

Люди и события

Восточные мудрецы и восточные красавицы

После долгого перерыва в Кастеевке возобновил свою работу зал искусства Востока