PowerTec Russia Magazine

2

Атомная энергетика: РОСАТОМ: Восстановление и ремонт Всемирная Ядерная Ассоциация (WNA): установки ядерного топливного цикла

Nuclear: ROSATOM: Rehabilitation and Repair WNA: Fuel Cycle Facilities

Гидроэнергетика: Диaгнoстикa и мoнитoринг кaвитaции Малые гидроэлектростанции в России

Hydro: Cavitation Diagnostics & Monitoring Small Hydro in Russia

TARGETING THE ENERGY SECTOR? Complete Marketing Solutions for Oil, Gas & Energy!

Printed Media

NEW TITLE! Definitive overview of the region’s Power Generation sector.

LEADERS in the regions O&G publishing arena since 2004

YOUR TRUSTED REGIONAL MEDIA PARTNER !

On-line Marketing

e-magazines, archived back issues, buyer´s guide, interviews & case studies plus much more

Oil & Gas Tender Announcement Service Keep up to date with the latest O & G daily tender announcements as they happen. Coming soon for the Power Generation sector!

www.powertecrussia.com www.rogtecmagazine.com www.powertecrussia.com

Tel: +350 2162 4000

Fax: +350 2162 4001

Suite 4, 10th Floor, ICC, 2a Main Street, PO Box 516, Gibraltar

Редакторская коллегия Editorial:

Авторы статей Contributers:

Главный редактор Group Editorial Director Nick Lucan nick.lucan@themobiusgroup.com

Андрей Дементьев руководитель Управления продления срока эксплуатации, планирования модернизации и ресурсного обеспечения АЭС ОАО «Концерн Росэнергоатом»

Редактор Editor James Hanson james.hanson@powertecrussia.com Помошник Редактора Editorial Assistant Brian Howard brian.howard@powertecrussia.com Продажи Sales: Директор коммерческого отдела Group Sales Director Doug Robson doug.robson@themobiusgroup.com Менеджер по продажам Sales Manager Jim Verney jim.verney@powertecrussia.com Художественное оформление Design: Художественный редактор Creative Director Saul Haslam saul.haslam@powertecrussia.com

Условия подписки: PowerTec могут получать по свободной подписке лица, принимающие активное участие в таких секторах нефтегазового комплекса, как разведка и разработка месторождений, бурение, добыча и транспортировка углеводородного сырья в Российской Федерации и в других прикаспийских странах, включая Казахстан, Азербайджан, Туркменистан и Узбекистан. Стоимость платной годовой подписки в Европе составляет €45, в Северной Америке - €75, в других регионах мира - €100. Изменение адреса подписки: Просим своевременно присылать письменные уведомления об изменении адреса подписки на info@powertecrussia.com Журнал PowerTec выходит ежеквартально и публикуется Mobius Group of Companies, Suite 4, 10th Floor, ICC, 2a Main Street, PO Box 516, Gibraltar. Частичная или полная перепечатка отдельных материалов из журнала PowerTec допускается только после получения разрешения от Mobius Group.

Andrey Dementiev Department Head, Life Extension, Modernization and Planning Department for Nuclear Power Plants ROSENERGOATOM Group OJSC Фиона Риддок Генеральный Директор COGEN EUROPE Fiona Riddoch Managing Director COGEN Europe Иан Хор-Лейси Руководитель Департамента Общественных Связей Всемирная Ядерная Организация Ian Hore-Lacy Director of Public Communications, World Nuclear Association

Subscriptions: PowerTec is available on a free subscription basis to individuals actively involved in the power generation and distribution sectors both in the Russian Federation and the following countries surrounding the Caspian sea: Kazakhstan, Azerbaijan, Turkmenistan and Uzbekistan. Subscription is available throughout Europe @ €45 per year, North America @ €75 per year and the rest of the world @ €100 per year.

Please inform us of any address changes by writing to: info@powertecrussia.com PowerTec Magazine is published bi-annually by the Mobius Group of Companies, Suite 4, 10th Floor, ICC, 2a Main Street, PO Box 516, Gibraltar. No part of PowerTec may be reproduced in part or in whole, without prior permission from the Mobius Group.

Front cover image is supplied courtesy of The World Nuclear Association

www.powertecrussia.com

Содержание

Contents

Выпуск 2

Issue 2

08

42

Продление сроков эксплуатации энергоблоков АЭС в Pоссии - эффект очевиден ROSATOM - NPP Rehabilitation and Repair: Russia’s Advantage COVER STORY

Современное состояние малой гидроэнергетики в России Small Hydro in Russia – Past, Present and Future

16

50

Развитие технологий, производительность электростанций на российском рынке атомной энергии.

WNA - Fuel Cycle Facilities. COVER STORY

Многомерные и простые методы диагностики и мониторинга кавитации Multidimensional and Simple Techniques for Cavitation Diagnostics and Monitoring

24 Обсуждение технологий: Клапаны для атомной промышленности Technology Discussion – Nuclear Valves COVER STORY

34 Электроприводы для атомных станций – конкуренция как средство снижения стоимости и повышения безопасности Nuclear Actuators – How Competition is Increasing Safety and Reducing Costs

38 Современные тенденции в ИТ инфраструктуре и автоматизации предприятий в области программных систем реального времени Real Time Software – Industrial IT Infrastructure and Automation www.powertecrussia.com

64 Интервью PowerTec с Лукиным Александром Андреевичем, Генеральным директором “Технопромэкспорт” PowerTec Interview – Alexander Lukin, General Director, TechnoPromExport

68 Повышение эффективности комбинированного производства тепловой и электрической энергии при централизованном теплоснабжении районов Increasing Efficiency in CHP for District Heating Applications

74 Центр Компании: Högfors Group Company Focus: The Högfors Group

КОЛОНКА ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА Дорогие читатели, Добро пожаловать во 2-ой выпуск нового быстро растущего журнала PowerTech в России и СНГ. Благодаря положительным отзывам наших читателей и клиентов после первого выпуска на выставке Russia Power 2010, нам удалось наладить новые и укрепить существующие связи в отношении издательской деятельности с ведущими организациями индустрии. Учитывая то, что возрождение атомной энергии набирает обороты во всем мире, мы фокусируемся на некоторых интересных особенностях этой важной области производства электроэнергии. Как всегда, раздел возглавляет статья наших партнеров Росатома, в которой рассматривается реабилитация и ремонтные работы, которые проводятся в настоящее время на некоторых стареющих атомных энергоблоках России. Вывод этой компании прост - они повышают эффективность и увеличивают жизненный цикл, работая как с отечественными, так и зарубежными поставщиками технологий в данной области. Мы обсуждаем вопросы технологий с учетом иностранных поставщиков оборудования с двумя ведущими поставщиками клапанов для атомной промышленности, Bopp & Reuther и Sempell, глядя на их опыт и предложения в этом секторе.

том, как он влияет на сектор энергоснабжения в России, а также о перспективах на будущее. Надеюсь, вам понравится данный выпуск; мы затронули некоторые важные моменты, касающиеся выработки электроэнергии в России в этот сложный период. Одно можно сказать с уверенностью: потребность в электроэнергии для России растет, и мы будем продвигать новейшие технологии, которые оказывают содействие в достижении этой цели.

Джеймс Хансон Редактор james.hanson@powertecrussia.com

Наше другое эксклюзивное интервью с Александром Лукиным, Генеральным директором Технопромэкспорт, ориентировано на рынок в целом. Он дает свое мнение о либерализации рынка, нынешнем экономическом кризисе и

www.powertecrussia.com

EDITORS NOTE Dear Readers, Welcome to the 2nd edition of our fast growing new title, PowerTec Russia & CIS Magazine. Following some fantastic feedback from our readers and clients after our first issue launched at Russia Power 2010, we have forged new, and indeed confirmed our existing publishing partnerships with some of the industry’s leading organizations.

With the Nuclear Renaissance gaining momentum worldwide, we focus on this important area of power generation with some great features. As always, we start the section with an article from our partners RosAtom, looking at the rehabilitation and repair work that is currently happening for some of Russia’s ageing nuclear power generating units.

Their conclusion is simple – they are increasing efficiency and lifecycle by working with both domestic and foreign technology suppliers during this process. With foreign equipment suppliers in mind, we hold a technology discussion with two leading Nuclear valve suppliers, Bopp & Reuther and Sempell, looking at their experience and offerings in the sector.

I hope you enjoy this issue; we raise some important points regarding power generation in Russia during this important period. One thing is for sure, Russia is becoming more hungry for power and we will be at the forefront of promoting the latest technologies that are aiding in this goal.

James Hanson Editor james.hanson@powertecrussia.com

Within the hydro sector we have ESHA looking at the regions small hydro market and we also look at cavitation diagonstics and monitoring. Looking at the market as a whole, we run an exclusive interview is with Alexander Lukin, General Director of TechnoPronExport. He gives his views on market liberalization, the current economic crisis and the way it is effecting the Powergen sector in Russia, and the outlook for the future.

www.powertecrussia.com

АТОМНАЯ

Продление сроков эксплуатации энергоблоков АЭС в Pоссии - эффект очевиден NPP Rehabilitation & RepairRussia’s Advantage Андрей Дементьев руководитель Управления продления срока эксплуатации, планирования модернизации и ресурсного обеспечения АЭС ОАО «Концерн Росэнергоатом»

Продление срока эксплуатации действующих АЭС — эффективное направление вложения финансовых средств для сохранения генерирующих мощностей Помимо строительства новых энергоблоков важным направлением развития атомной энергетики стало продление сроков эксплуатации действующих АЭС. В настоящее время в России реализуется Программа продления сроков эксплуатации. Веским основанием для создания Программы стал вывод о том, что назначенный по проекту 30-летний срок эксплуатации действующих АЭС был определен в 50–60 годах прошлого века и отражает консерватизм принятой расчетной базы его обоснования, когда отсутствовали фактические эксплуатационные данные по износу оборудования. Опыт эксплуатации атомных станций позволяет сегодня обосновать пересмотр ранее установленных сроков службы оборудования и энергоблоков АЭС. Кроме того, работы по продлению сроков эксплуатации, проведенные в России, показали, что удельные финансовые затраты на выполнение требований нормативных документов, обеспечивающих возможность получения лицензии Ростехнадзора на эксплуатацию энергоблоков в период дополнительного срока службы, значительно меньше затрат на строительство новых энергоблоков.

Andrey Dementiev Department Head, Life Extension, Modernization and Planning Department for Nuclear Power Plants ROSENERGOATOM Group OJSC

Extending the operating life of existing nuclear power stations is a cost effective investment for the preservation of their generating capacities. In addition to the construction of NPP’s, extending the life of existing nuclear power stations has become an important trend in the development of the nuclear power industry.

Currently, a programme to this end is in effect in Russia.

When the 30 year life span was originally estimated in the 1950’s and 60’s, no actual performance data was available on wear and tear and lifespan issues. With the experience gained in the operation of the nuclear power stations, we can now reassess the potential lifespan of the equipment and power generating units. Moreover, the financial outlay for obtaining the ROSTEKHNADZOR licences for equipment that has had its life extended is significantly less than the expenses required for the construction of new power generating units.

To date, life extension works have been carried out on 14 power generating units, with a total capacity of 7 362 mW. By January 1, 2010, power generating units with extended operating life generated roughly 158 billion of kWh of electric power, which is comparable with the annual output of all nuclear power stations in Russia.

In compliance with federal regulations concerning nuclear power use, life extension works will be carried out in two stages. The first stage includes developing the project itself; www.powertecrussia.com

NUCLEAR

Сценарии выбывания генерирующих мощностей АЭС России A scenario charting the removal of Nuclear Power Generation in Russia МВт - MW 26000 24000 22000

2,112 Млрд. кВт-ч 2,112 bn kWh

23242 21825

18000

14000 12000

23242 22825 22408 20968 20504 19492

22242

20000

16000

10 АЭС, 31 блоков - 23,242 МВт В т.ч. 13 блоков 1-ого поколения – 6,808 МВт

19504 19492 18480 16480

158 Млрд. кВт-ч 158 bn kWh

10000

18480

14880

13440 12440 11440 10000

13440 12440 11440 Эксплуатация в течении 30-летнего срока 30 years operation

6000 5000 4000

6000 4000

ПСЭ на 15 лет EOL for 15 Years

16480

14880

7000

8000

10 NPS, 31 Blocks - 23,242 МW Inc. 13 1-st Generation Blocks - 6,808 МW

3000

2000

2000

10000 7000 6000 5000 4000 3000 1000

2000 0

0 2000 2002 2004 2006

2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032

2000

1000 0

2034 2036 2038 2040 2042 2044 2046 2048 2050

Рис. 1: Сценарии Выбывания генерирующих мощностей АЭС России Fig. 1: Scenario for retiring the generating capacities of nuclear power stations in Russia

К настоящему времени выполнены работы по продлению срока эксплуатации 14-ти энергоблоков суммарной установленной мощностью 7 362 МВт. К 1 января 2010 года на энергоблоках с продленным ресурсом выработано ~ 158 млрд. кВт·ч электроэнергии, что сопоставимо с годовым объемом выработки всех АЭС России. В соответствии с требованиями федеральных норм и правил в области использования атомной энергии, работы по продлению срока эксплуатации действующих энергоблоков осуществляются в два этапа. В ходе первого этапа формируется инвестиционный проект, проводится комплексное обследование и оценка безопасности энергоблока, оценка экономической эффективности продления срока эксплуатации энергоблока, ведется разработка проектно-сметной документации. Второй этап - непосредственная реализация проекта, в ходе которого проводится оценка технического состояния и обоснование www.powertecrussia.com

multipurpose surveys, evaluating the safety of the power generating unit, assessing the cost effectiveness of life extension works, operating life and design development.

The second stage is the actual project implementation, which includes evaluating the remaining residual life of the non-replaceable equipment, the modernisation of equipment with the aim of improving safety in the power generating units, replacing the equipment with no service life left, preparing the safety documentation for the rehabilitated equipment (detailed assessment of safety) and also, arrangements for the issue of ROSTEKHNADZOR licenses for the extended operation life time. The life extension project is carried out in close cooperation with world renowned scientific and design organisations such as the Experimental Design Bureau GIDROPRESS, the Kurchatov Institute, NIKIET (Power Engineering Research and Design Institute), VNIIPIET (Russian National Design and Scientific Research Institute of Complex Power Technology), Physics of Power Engineering Institute, CNIITMASH (Central Scientific Research Institute of Engineering Technology), VNIIAES (Russian National

АТОМНАЯ

Модернизация в рамках ПСЭ Результаты Вероятность тяжелого повреждения активной зоны

Modernisation in the context of EOL Results Probability of heavy damage to the core

0,009

0,0006

0,0004

0

3,00E-06

0,001

0,0002

1,00E-03

9,60E-06

0,002

9,34E-06

0,003

2,92E-05

0,0003

1,73E-03

0,004

3,44E-05

0,005

1,80E-03

0,006

0,0005

6,20E-03

0,007

8,0E-03

0,008

0,0001

0

1ЛЕН 1LEN

1КУР 1KUR

Исходный проект Initial project

3НВО 1NVO

1КОЛ 1KOL

1,2БИЛ 1,2BIL

После проведения модернизации After modernisation

Рис. 2: Модернизация в рамках ПЭС. Результаты. Вероятность тяжелого повреждения активной зоны Fig. 2: Modernisation within the framework of tidal power stations; results & probability of severe damage to active zone

остаточного ресурса незаменяемого оборудования, ведется модернизация, направленная на повышение безопасности энергоблока и обеспечение ресурса оборудования, включая замену выработавшего ресурс оборудования, готовится обоснование безопасности энергоблока в период дополнительного срока эксплуатации (проводится углубленная оценка безопасности), а также получение лицензии Ростехнадзора на дополнительный срок эксплуатации. Разработка проекта продления сроков эксплуатации ведется в тесном сотрудничестве с научными и проектными организациями, имеющими мировую известность, такими как ОКБ «Гидропресс», РНЦ «Курчатовский институт», НИКИЭТ, ВНИПИЭТ, ФЭИ, ЦНИИТМАШ, ВНИИАЭС и другими. В результате выполненной крупномасштабной модернизации уровень безопасности 14 энергоблоков, на которых реализованы проекты по продлению срока эксплуатации, существенно вырос, достигнув показателей, соответствующих рекомендациям МАГАТЭ для АЭС, сооруженных по ранее принятым нормам (рис. 2).

10

Scientific Research Institute for the Operation of Nuclear Power Stations), among others.

As a result of large-scale modernisation, the safety level of the 14 power generating units with extended operating life has significantly increased and have achieved targets recommended by International Atomic Energy Agency (IAEA) for nuclear power stations.(Pic 2).

Following feasibility studies carried out after the life extension works, the 14 power generating units have been approved for an additional period of 15 years.

According to current knowledge and requirements, the additional 15-year operating life of the power generating units is based on the remaining life of critical components (pressurised water reactor body and graphite stack).

When evaluating the cost effectiveness life of extension projects for NPP’s, it is plain to see the ROI. Assessing the projects to date, investments made into the modernization and rehabilitation of NPP’s are not only very cost effective, but a great option in terms continued safety, the most important factor in any part of the nuclear industry.

The duration of the additional operating life is the key indicator when determining the cost effectiveness of www.powertecrussia.com

NUCLEAR

NUCLEAR ADVERT

www.powertecrussia.com

11

АТОМНАЯ

Выполненными работами обоснована возможность безопасной эксплуатации 14 энергоблоков в течение 15 летнего дополнительного срока. Исходя из современного уровня знаний и нормативных требований 15 летний срок дополнительной эксплуатации энергоблоков обусловлен остаточным ресурсом критических элементов (для ВВЭР — корпус реактора, для РБМК — графитовая кладка). Результаты оценки экономической эффективности проектов продления сроков эксплуатации энергоблоков АЭС свидетельствуют об их окупаемости и рентабельности, а реализация проектов является достаточно эффективным вложением финансовых средств с учетом безусловного приоритета обеспечения безопасности указанных энергоблоков в период дополнительного срока службы. Продолжительность дополнительного срока эксплуатации является ключевым показателем, определяющим экономическую эффективность деятельности по продления срока эксплуатации действующих энергоблоков. Экономически обоснованная продолжительность дополнительного срока эксплуатации энергоблоков составляет от 15 до 30 лет и определяется в каждом конкретном случае как техническими, так и экономическими факторами. В период с 2010 по 2012 годы предстоит продлить срок эксплуатации пяти энергоблоков АЭС второго поколения на 15–30 лет: № 4 Ленинградской (РБМК-1000), № 5 Нововоронежской (ВВЭР1000), № 3 Белоярской (БН-600), № 3 Кольской

12

the power generating unit life extension programs.

When taking everything into account, an economically feasible extension time is from 15 to 30 years and is determined for each specific case on the basis of technical and economical factors.

The operating life of five power generating units in the following 2nd generation nuclear power station will be extended for between 15 and 30 years: No 4 of the Leningradsky (High Power-Pressure Tube-Reactor1000), No 5 of Novo-Voronezhsky (Pressurised Water Reactor -1000), No 3 of Beloyarsky (Fast-Neutron Reactor-600), No 3 of Kolsky (Pressurised Water Reactor-440), No 1 of Smolensky (High PowerPressure Tube-Reactor-1000). Preparation works will also be carried out on another six power generating units.

Regarding experience exchange on the life extension of power generating units, ROSENERGOATOM Group works in cooperation with foreign partners such as NAEK ENERGOATOM Ukraine, the KOZLODUY Nuclear Power Station in Bulgaria, EDF (France) and operating organisations in Czech Republic, Slovakia, Spain, etc. Cooperation with foreign companies also takes place during project implementation – equipment from foreign manufacturers, including Ukraine, Germany, Croatia and other countries, is used.

In addition to these life extension projects, other measures such as the improvement of reactor thermal output have been carried out. Such measures provided for an increase in capacity of 1800 mW from 2007 to 2009.

As of today, based on test results carried out during experimental production, the following power www.powertecrussia.com

NUCLEAR (ВВЭР-440), № 1 Смоленской АЭС (РБМК-1000) и выполнить «задельные» работы еще на шести энергоблоках. В области обмена опытом по продлению сроков эксплуатации энергоблоков Концерн Росэнергоатом сотрудничает с зарубежными партнерами - с НАЭК «Энэргоатом» (Украина), АЭС «Козлодуй» (Болгария), ЭДФ (Франция), эксплуатирующими организациями Чехии, Словакии, Испании и др. Сотрудничество с зарубежными компаниями осуществляется также на этапе реализации проекта – используется оборудование зарубежного производства, в том числе из Украины, Германии, Хорватии и др.

generating units have increased capacity: No 2, 3 and 4 of Balakovskaya and No 1 of Rostovskaya nuclear power stations – 104% of the nominal capacity, unit No 1 of Kurskaya nuclear power station – 105 % of the nominal capacity.

We are planning to switch the following power generating units to experimental production at an increased level of capacity by the end of 2010: No 3 and 4 of Kolskaya nuclear power station, No 1 of Balakovskaya nuclear power station and No 3 of Kalininskaya nuclear power station, unit No 2 of Kurskaya power station and unit No 2 of Leningradskaya power station.

Кроме мероприятий в области продления сроков эксплуатации энергоблоков на АЭС России проводятся мероприятия по повышению тепловой мощности реакторов. Только за период с 2007 по 2009 гг. эти мероприятия обеспечили прирост эквивалентной мощности в размере 1800 МВт.

The Kurchatov Institute and VNIIAES (Russian National Scientific Research Institute for the Operation of Nuclear Power Stations) evaluated the capacity for the VVR1000. The possibility, and indeed economic viability of a capacity increase, up to 110% from current output (reference – unit No 4 at the Balakovskaya nuclear power station) will also be used in the development of new nuclear power station designs. These upgrades are planned for between 2010 – 2014.

На сегодняшний день по результатам проведенных испытаний в опытно-промышленной эксплуатации на повышенном уровне мощности находятся

The activities we are carrying out to extend the operating life of Russia’s existing Nuclear Power

ˀ̨̖̥̦̯ ̛̯̱̬̦̍ ̛ ̨̨̨̪̬̖̦̖̬̯̬̌̐̌̏ ˃̡̖̣̯̖̌ ʹ ̨̼̭̯̬̯͕̍̌ ̸̡̨̖̭̯̌̏ ̛ ̡̨̨̛̦̥̾́

˃̸̛̛̪̦̼̖ ̨̡̪̬̖̯̼ ̨̪ ̨̬̖̥̦̯̱ ̛̯̱̬̦̍͗ ͻ ̡̛̭̯̖̦ ̶̨̛̛̣̦̬̔̏ ͻ ̨̨̛̬̦̯̣̦̼̜̐̌̽̚ ̬̻̖̥̌̚ ͻ ̨̛̱̪̣̯̦̯̖̣̦̼̖̽ ̵̨̨̛̪̖̬̦̭̯̏ ̨̨̬̯̬̌ ̛ ̡̨̛̭̔̏ ̵̛̦̪̬̣̺̌̌̏́̀ ̨̨̡̣̪̯̌ ͻ ̨̡̛̛̛̪̹̪̦̔ ̵̨̨̛̪̖̬̦̭̯̏ ̨̡̨̛̛̪̹̪̦̔̏ ̛̣̯̼̖̌̚ ̍̌̍​̨̛̯̥̍ ͻ ̛̦̺͕̔̌ ̡̛̭̯̖̦ ̛ ̯̬̱̼̍ ̨̪̬̪̖̬̖̬̖̯̖̣̖̜̌̐̏̌ ̸̵̡̛̛̦̖̬̖̯̖̭̾̐ ̡̨̨̯̣̏

ʿ̛̬̖̥̱̺̖̭̯̏̌ ̨̬̯̌̍ ̨̪ ̵̸̡̨̛̯̖̦̖̭̥̱ ̨̛̛̭̣̱̙̦͕̍̏̌̀ ̵̨̼̪̣̦̖̥̼̏́ ̡̨̛̥̪̦̖̜̌ dĞůĂƚĞŬ͕ ̣̔́ ̡̨̛̣̖̦̯̏ ̸̡̣̯̏̀̌̀͗ ͻ ̨̣̖̍​̖ ̛̣̯̖̣̦̼̖̔̽ ̨̛̪̖̬̼̔ ̥̖̙̱̔ ͻ ̨̣̖̍​̖ ̡̨̨̡̛̬̯̜ ̨̛̪̖̬̔ ̨̛̪̬̖̖̦̏̔́ ̵̨̛̛̛̯̖̭̣̱̙̦̥̍̏̌́ ̵̨̛̛̯̖̭̣̱̙̦̍̏̌́ ̛ ̨̣̖̍​̖ ̡̨̨̡̛̬̯̜ ͻ ̨̣̖̍​̖ ̨̛̣̹̜̍̽ ̨̡̭̬ ̶̡̛̭̪̣̱̯̾̌̌​̛ ̨̛̪̖̬̔ ̨̨̪̬̭̯́ ̨̨̨̛̬̱̦̍̔̏̌́ ̨̨̨̛̬̱̦̍̔̏̌́ ͻ ̸̣̱̹̌́ ̨̨̨̛̛̪̬̯̖̣̦̭̯̏̔̽̽̚ ̛̯̱̬̦̍ ̛ ̥̖̦̹̖̽ ̸̨̡̪̬̯̖̖

ˇ̡̛̦̭̌́ ̡̨̛̥̪̦̌́ dĞůĂƚĞŬ ̛̥̖​̖̯ ̨̣̖̍​̖ ̸̖̥ ϮϱͲ̛̣̖̯̦̜ ̨̪̼̯ ̏ ̨̛̣̭̯̍̌ ̨̬̖̥̦̯̌ ̛̯̱̬̦̍ ̛ ̵̭̥̖̙̦̼ ̵̵̨̨̛̯̖̦̣̐́͘ ʦ ̡̛̭̪̭̖ ̨̛̬̖̣̦̌̏̌̚​̵̦̼ ̛̦̥̌ ̨̡̨̪̬̖̯̏ ̨̛̭̖̬̙̯̭̔́ ̨̣̖̍​̖ ̸̖̥ ϭϬϬ ̛̯̱̬̦͕̍ ̵̨̛̬̯̺̌̍̌̀ ̦̌ ̵̨̯̥̦̼̌ ̛ ̶̨̛̛̯̬̦̌̔​̵̦̼ ̶̵̡̨̛̣̖̯̬̭̯̦̾̌́͘ ˀ̨̯̱̌̍ ̥̼ ̖̖̥̏̔ ̨̼̭̯̬͕̍ ̴̾​̴̡̨̛̖̯̦̏ ̛ ̸̡̖̭̯̖̦̌̏​̨̦ ̦̌ ̨̡̪̣̺̖̌̔ ̡̛̣̖̦̯̌ ̨̪̯̖̦̯̦̌̌̏̌̚​̛̦̼̥ ̛̦̥̌ ̵̨̨̛̛̯̖̦̣̥̐́ ̛ ̛̛̥̯̖̬̣̥̌̌̌͘ ˄̨̛̪̣̯̦̯̖̣̦̼̖̽ ̵̨̨̛̪̖̬̦̭̯̏ ̛ ̦̱̯̬̖̦̏​̦̼̖ ̵̨̨̛̪̖̬̦̭̯̏ ̡̨̬̪̱̭̌ ̶̛̛̣̦̬̔̌ ̨̡̨̨̼̭̏̐ ̛̣̖̦̔̌̏́ ̨̛̦̐̔̌ ̨̪̖̬̯̭̔̏̐̌̀́ ̨̛̭̣̦̥̱̽ ̨̨̛̬̦̾̚​̨̦̥̱ ̛ ̡̨̬​̨̨̛̬̦̚​̨̦̥̱ ̨̛̦̭̱̚͘ ʰ̵ ̨̨̥̙̦ ̨̨̛̬̖̥̦̯̬̯̏̌̽ ̛ ̨̛̪̬̖̯̬̯̯̔̏̌̽ ̨̬̬̯̦̌̌̍̌̚​̛̦̼̥ ̛ ̨̪̯̖̦̯̦̌̌̏̌̚​̛̦̼̥ ̴̨̛̬̥̜ ˃̡̖̣̯̖̌ ̵̨̨̛̛̯̖̦̣̥͕̐́ ̡̨̨̯̬̼̖ ̨̨̦̥̦̌̐ ̨̼̦̖̏̐̔​̖ ̸̖̥ ̨̛̛̪̬̬̖̯̖̦̖̍ ̨̨̦̜̏ ̛̯̱̬̦̼̍ ̛̛̣ ̨̬̖̥̦̯ ̛̛̬̱̥̔̐ ̨̛̥̖̯̥̔̌͘ ˃̡̙̖̌ ̛̪̬ ̶̡̛̭̪̣̱̯̾̌̌​̛ ̸̵̡̛̛̦̖̬̖̯̖̭̾̐ ̡̨̨̯̣͕̏ ̛̦̺͕̔̌ ̡̛̭̯̖̦ ̛ ̯̬̱̼̍ ̨̪̬̪̖̬̖̬̖̯̖̣̖̜̌̐̏̌ ̨̪̖̬̯̭̔̏̐̌̀́ ̨̨̛̬̦̾̚​̨̦̥̱ ̛ ̡̨̬​̨̨̛̬̦̚​̨̦̥̱ ̨̛̦̭̱̚͘ ʶ̨̛̥̪̦̌́ dĞůĂƚĞŬ ̨̬̬̯̣̌̌̍̌̌̚ ̛ ̨̪̯̖̦̯̣̌̌̏̌̌̚ ̨̡̛̪̬̼̯́ Žƌ ƵƌĞ ̛ ƌŽ ƵƌĞ͕ ̡̨̨̯̬̼̖ ̭̱̺̖̭̯̖̦̏​̨̦ ̨̪̬̣̖̯̔̏̌̀ ̨̡̭̬ ̶̡̛̭̪̣̱̯̾̌̌​̛ ̵̛̯̾ ̸̭̯̖̜̌͘ ʿ̨̡̛̬̼̯́ ̣̯̭́̏́̀́ ̨̡̨̼̭̏ ̸̨̛̛̱̭̯̜̼̥̏ ̡ ̨̛̬̾̚​̛ ̛ ̡̨̬​̨̛̬̚​̛ ̛ ̸̨̨̛̯̣̦ ̵̨̨̪̯̔̔́ ̣̔́ ̨̛̱̭̣̜̏ ̭ ̸̸̨̬̖̼̜̦̏̌̚ ̨̡̛̛̼̭̥̏ ̶̡̨̛̭̪̣̱̯̦̾̌̌​̛̦̼̥ ̛̯̖̥̪̖̬̯̱̬̥̌̌͘

www.telatek.fi

АТОМНАЯ

блоки №№ 2, 3, 4 Балаковской и № 1 Ростовской АЭС — на мощности 104% от номинальной, блок № 1 Курской АЭС — на мощности 105% от номинальной. До конца 2010 года планируется перевести в опытно-промышленную эксплуатацию на повышенном уровне мощности на блоках № 3, 4 Кольской АЭС, № 1 Балаковской и блок № 3 Калининской АЭС, блоке № 2 Курской и блоке № 2 Ленинградской АЭС. Работы по повышению тепло¬вой мощности РУ ВВЭР-1000 до 104% от номинальной явились основой для проведения дальнейших исследований. ОАО «ОКБ «Гидропресс», ФГУ «РНЦ «Курчатовский институт» и ОАО «ВНИИАЭС» выполнена работа по оценке предельной возможности повышения мощности блоков ВВЭР1000. Показана принципиальная возможность и экономическая целесообразность поэтапного повышения мощности блоков АЭС с ВВЭР-1000 до уровня 110% от номинального (референтный блок

14

Plants and the subsequent increase in power production provides for a number of additional opportunities in the development of the whole industry, and indeed makes a considerable contribution into the Nuclear Renaissance. № 4 Балаковской АЭС), а также распространения данного опыта на другие действующие блоки АЭС с ВВЭР-1000 и использования его при разработке новых проектов АЭС. Эти работы планируются для реализации в 2010–2014 годах. Деятельность по продлению сроков эксплуатации действующих энергоблоков и повышению выработки электроэнергии представляет целый ряд дополнительных возможностей для развития отрасли в целом, и вносит свой весомый вклад в «атомный ренессанс».

www.powertecrussia.com

NUCLEAR

www.powertecrussia.com

15

АТОМНАЯ

Развитие технологий, производительность электростанций на российском рынке атомной энергии Часть 2

Technology Developments & Plant Efficiency for the Russian Nuclear Power Generation Market Part 2

Иан Хор-Лейси Руководитель Департамента Общественных Связей Всемирная Ядерная Организация

Установки ядерного топливного цикла: начальный этап производства Большинство установок ядерного топливного цикла в России были изначально разработаны для военных целей и, поэтому, находятся в закрытых городах страны. В 2009 году заводы по преобразованию и обогащению урана переходят ко вновь созданному ЗАО «Центр по обогащению и преобразованию урана» - компании, подконтрольной «Атомэнергопром». Преобразование Основной действующий завод по преобразованию урана находится в Ангарске, что в Иркутской области в Сибири, производительностью 18 700 тонн урана в год. Этот завод является частью ОАО «Ангарский электролизный химический комбинат», основная функция которого преобразование и обогащение урана. Завод по преобразованию урана в городе Электросталь, что в 50 километрах на восток от Москвы, имеет производительность 700 тонн регенерированного урана в год, полученного

16

Ian Hore-Lacy Director of Public Communications World Nuclear Association

Fuel Cycle Facilities: front end Many of Russia’s fuel cycle facilities were originally developed for military use and hence are located in former closed cities (names bracketed) in the country. In 2009 the conversion and enrichment plants were taken over by the newly-established JSC Enrichment & Conversion Complex, a subsidiary of Atomenergoprom.

Conversion The main operating conversion plant is at Angarsk near Irkutsk in Siberia, with 18,700 tonnes U/yr capacity. It is part of the JSC Angarsk Electrolysis & Chemical Combine, whose prime function is conversion and enrichment of uranium.

The Elektrostal conversion plant, 50 km east of Moscow, has 700 tU/yr capacity for reprocessed uranium, initially that from VVER-440 fuel. It is owned

by Maschinostroitelny Zavod (MSZ) whose Elemash fuel fabrication plant is there. Some conversion of Kazakh uranium has been undertaken for west European company Nukem, and all 960 tonnes of recycled uranium from Sellafield in UK, owned by German and Netherlands utilities, has been converted here. www.powertecrussia.com

NUCLEAR изначально из топлива ВВЭР-440. Этот завод «ЭЛЕМАШ» по производству ядерного топлива принадлежит ОАО «Машиностроительный завод» (ОАО «МЗС»). Здесь производится преобразование некоторой части Казахского урана для Западноевропейской компании «Nukem» и преобразование всего переработанного урана (960 тонн) с завода Селлафилд (Sellafield) в Великобритании, владельцем которого являются коммунальные предприятия Германии и Нидерландов. Обогащение Четыре завода по обогащению урана, общей мощностью 24 миллиона кг ЕРР (Единиц Разделительных Работ)/год работают в НовоУральске близ Екатеринбурга на Урале, Зеленогорске (Красноярск-45), Северске, рядом с Томском и Ангарске, рядом с Иркутском – все три, из последних перечисленных, находятся в Сибири. Первые два из перечисленных заводов, в основном, работают на удовлетворение первичного спроса из-за рубежа, а Северский завод специализируется на обогащении регенерированного урана, включая уран из Западной Европы. Ново-Уральский завод входит в состав ОАО «Уральский электрохимический комбинат» в Свердловской области. На заводе работают центрифуги восьмого поколения с 2003 года и в настоящее время проходят испытания центрифуг девятого поколения. Зеленогорский завод также известен как ПО «Электрохимический Завод» («ЭХЗ») в Красноярском крае (120 км на восток от Красноярска), который имеет аккредитацию систем экологического менеджмента ISO 14001. Это площадка нового завода по преобразованию урана (смотри ниже). Северский завод в Томской области входит в состав ОАО «Сибирский химический комбинат», который был открыт в 1953 году. Завод находится в 15 километрах от Томска. Помимо установок по обогащению урана, на площадке располагаются несколько реакторов по производству плутония (в настоящее время не работают), установка смешанного оксидного ядерного топлива и другие установки. http://www.shk.tomsk.ru http://eyeball-series.org/seversk/seversk.htm Ангарск, рядом с Иркутском в Сибири, входит в состав ОАО «Ангарский химический электролизный комбинат». Это также является площадкой нового Международного центра по обогащению урана (МЦОУ) и банка ядерного топлива. www.powertecrussia.com

Enrichment Four enrichment plants totalling 24 million kg SWU/yr of centrifuge capacity operate at NovoUralsk near Yekaterinburg in the Urals, Zelenogorsk (Krasnoyarsk-45), Seversk near Tomsk, and Angarsk near Irkutsk - the last three all in Siberia. The first two service foreign primary demand and Seversk specialises in enriching reprocessed uranium, including that from western Europe.

The Novouralsk (Novo-Uralsk) plant is part of the JSC Urals Electrochemical Combine in the Sverdlovsk region.

It has operated 8th generation centrifuges since 2003, and is trialling 9th generation units.

The Zelenogorsk plant is also known as the PA ElectroChemical Plant (ECP) in the Krasnoyarsk region (120 km east of that city), and has ISO 14001 environmental accreditation. It is the site of a new deconversion plant (see below).

The Seversk plant is part of the JSC Siberian Chemical Combine (SKhK), Tomsk region, which opened in 1953.

It is about 15 km from Tomsk. As well as the enrichment plant the site has several plutonium production reactors (now closed), a MOX plant and other facilities. http://www.shk.tomsk.ru Angarsk, near Irkutsk in Siberia, is part of the JSC Angarsk Electrolysis & Chemical Combine. It is also the site of the new International Uranium Enrichment Centre (IUEC) and fuel bank.

Diffusion technology was phased out by 1992 and all plants now operate modern gas centrifuges, with further fitting of 8th generation equipment in progress. The last 6th & 7th generation centrifuges were set up in 2005, 8th generation equipment has been supplied since 2004, now at about 240,000 units per year and are replacing 5th generation models. (6th generation units are still produced for export to China.) The technology is attributed by Nuclear.Ru to VNIPIET in St Petersburg, though Tenex has taken over responsibility for manufacturing the equipment through JSC Russian Gas Centrifuge and JSC Khimprom Engineering.

The Novouralsk plant is the largest (10 M SWU/yr) and can enrich to 30% U-235 (for research and BN fast reactors), the others only to 5% U-235. The JSC Electrochemical Plant (ECP) at Zelenogorsk is 5.8 M SWU/yr and is introducing ISO9001 quality assurance system.

A significant proportion of the capacity of both plants - some 7 M SWU/yr - is taken up by enrichment of former tails (depleted uranium), including for west European companies Areva and Urenco. According to WNA sources, about 10,000 to 15,000 tonnes of tails per year,

17

АТОМНАЯ 1992 год знаменуется отказом от диффузионной технологии, когда все заводы перешли на современные газовые центрифуги; в настоящее время ведется установка оборудования восьмого поколения. В 2005 году были установлены последние центрифуги 6 и 7 поколений; оборудование восьмого поколения поставляется с 2004 года, и в настоящее время каждый год устанавливается порядка 240000 установок, которые заменяют модели пятого поколения (модели шестого поколения все еще производятся для экспорта в Китай). Технология приписывается Nuclear.Ru «Всероссийскому проектному и научноисследовательскому институту комплексной энергетической технологии» (ВНИПИЭТ) в Санкт-Петербурге, хотя «Tenex» взял на себя обязательство по производству оборудования через ОАО «Российские газовые центрифуги» и ОАО «ХИМПРОМ». Новоуральский завод является самым крупным (10 M Единиц Разделительных Работ (ЕРР) в год) и способен обогащать до 30% U-235 (для исследований и быстрых реакторов BN), тогда как другие обогащают только до 5% U-235. ОАО «Электрохимический Завод» в Зеленогорске, производительностью 5.8 M ЕРР в год, вводит систему обеспечения качества ISO9001. Значительная часть мощности обоих заводов – порядка 7 M ЕРР в год – занята обогащением бывших хвостов (обедненный уран), включая для Западноевропейских компаний «Areva» и «Urenco». Согласно источникам Всемирной Ядерной Ассоциации (ВЯА), порядка от 10000 до 15000 тонн хвостов в год, эссе U-235 между 0.25% и 0.40%, отправлялись в Россию с 1997 года для обогащения до 0.7%. Хвосты уменьшают до 0.10% U-235 и оставляют в России для использования в быстрых ректорах в будущем. Контракты на эти работы заканчиваются в 2010 году.

with U-235 assays between 0.25% and 0.40%, has been shipped to Russia for re-enrichment to about 0.7% U-235 since 1997. The tails are stripped down to about 0.10% U-235 and remain in Russia, being considered a resource for future fast reactors there. The contracts for this work end in 2010.

Часть мощностей Зеленогорска, приблизительно 4.75 M ЕРР в год, занята повторным обогащением хвостов для обеспечения 1.5% обогащенных материалов для смешивания Российского высокообогащенного урана (ВОУ), предназначенного для США. Этот завод также является площадкой для получения/смешивания низкообогащенного (НОУ) из урана бывшего оружия для продажи в США.

Seversk capacity is about 3 M SWU/yr, and some recycled uranium (from reprocessing) has been enriched here for Areva, under a 1991 ten-year contract covering about 500 tonnes UF6. (French media reports in 2009 alleging that wastes from French nuclear power plants was stored at Seversk probably refer to tails from enrichment of the recycled uranium.) It is understood to be enriching the 960 tU of reprocessed uranium from Sellafield in UK, belonging to its customers in Germany and Netherlands, sent to Elektrostal in eight shipments over 2001-09.

Мощность Северска составляет приблизительно 3 M ЕРР в год, и определенное количество переработанного урана обогащается здесь с 1991 года для «Areva» согласно десятилетнему контракту, рассчитанному на 500 тонн UF6. (Французские службы массовой информации сообщали в 2009

18

A portion of the Zelenogorsk capacity, about 4.75 M SWU/yr, is taken up with re-enrichment of tails to provide 1.5% enriched material for downblending Russian HEU destined for USA. It is also the site for downblending of ex-weapons uranium for sale to the USA.

Angarsk, near Irkutsk, is the smallest of three Siberian plants, with capacity of about 2.6 million SWU/yr.

In 2008 Kazatomprom set up a 50-50 joint venture www.powertecrussia.com

NUCLEAR

Problems with downtime?

Russian Oil & Gas Technologies Magazine has been helping engineers´ solve their technical issues since 2004.

With unrivalled upstream technology articles, executive interviews and the latest case studies, feedback from the market is clear...

Tel : +350 2162 4000 Fax : +350 2162 4001 sales@rogtecmagazine.com

ROGTEC is the Engineers’ Choice! www.rogtecmagazine.com www.powertecrussia.com

19

АТОМНАЯ году о хранении отходов Французских ядерных заводов в Северске, возможно ссылаясь на хвосты после обогащения переработанного урана). Согласно имеющимся сведениям, 960 тонн переработанного урана из Селлафильд в Великобритании, принадлежащих его клиентам в Германии и Нидерландах, было отправлено в Электросталь с 2001 по 2009 годы восьмью партиями.

with Tenex for financing a 5 million SWU/yr increment to the Angarsk plant, with each party to contribute about US$ 1.6 billion and hold 50% equity. It now appears that initial JV capacity will be about 3 M SWU/yr, with first production in 2011. However, in 2010 Rosatom announced that this would not proceed, due to surplus world capacity, but other joint venture enrichment arrangements with Kazatomprom have been offered, notably up to a 49% share in Novouralsk or Zelenogorsk.

Ангарск, рядом с Иркутском, мощность которого составляет приблизительно 2.6 миллионов ЕРР в год, является самым маленьким из трех Сибирских заводов. В 2008 году «Казатопром» создал совместное предприятие с «Tenex» на условиях 5050 для финансирования 5 миллионного ЕРР в год прироста на Ангарском заводе, когда каждая из сторон сделала вложение порядка 1.6 миллиардов долларов США, чтобы иметь 50% доли в капитале компании. В настоящее время мощность СП оценивается в 3 M ЕРР в год, а ввод в промышленную эксплуатацию намечается на 2011 год. Эта информация отлична от информации, представленной Международным Центром по Обогащению Урана (МЦОУ). Международный Центр по Обогащению Урана (МЦОУ) открывается в Ангарске (смотри следующий раздел). На стадии разработки находятся два проекта по повышению производительности от 2.6 до 4.2, и затем, почти 10 миллионов ЕРР в год к 2015 году. На этой последней стадии повышения производительности будет участвовать Казахстан со своими партнерами из МЦОУ, которые разделят расходы 2.5 миллиардов долларов США. Смотри раздел ниже. Повторное преобразование урана Российская установка по преобразованию урана находится на Электромеханическом заводе (ЭМЗ). Завод по преобразованию (дефторированию) урана мощностью 10000 тонн в год был построен «Tenex» на основании соглашения по передаче технологии с ядерной компанией «Areva» для целей долгосрочного хранения обедненного урана в качестве уран оксида и производства плавиковой кислоты HF в качестве побочного продукта. Российская установка по преобразованию урана завод сходна с установкой «Areva’s W2» в Пиеррлатте во Франции и в основном оснащена Западноевропейским оборудованием. Она была пущена в промышленную эксплуатацию в декабре 2009 года. Производство топлива Топливная компания ОАО «ТВЭЛ» обеспечивает топливом 74 атомные электростанции в России и за рубежом, 30 исследовательских ядерных реакторов и

20

The International Uranium Enrichment Centre (IUEC) is being set up at Angarsk (see following section). Two projects are under way to increase the capacity of this from 2.6 to 4.2 and then to almost 10 million SWU/yr by 2015. The latter stage will be with Kazakhstan and other IUEC partners, who will share the $2.5 billion cost.

See section below.

Deconversion Russia’s W-ECP deconversion plant is at Zelenogorsk Electrochemical Plant (ECP). The 10,000 t/yr deconversion (defluorination) plant was built by Tenex under a technology transfer agreement with Areva NC, so that depleted uranium can be stored long-term as uranium oxide, and HF is produced as a by-product. The WECP plant is similar to Areva’s W2 plant at Pierrelatte in France and has mainly west European equipment. It was commissioned in December 2009.

Fuel fabrication This is undertaken by JSC TVEL, which supplies 74 nuclear power plants in Russia and abroad as well as 30 research reactors and fuel for naval and icebreaker reactors. Its operations are certified against ISO 9001.

TVEL has two fuel fabrication plants: » the huge Maschinostroitelny Zavod (MSZ) at Elektrostal 50 km east of Moscow - known as Elemash, » Novosibirsk Chemical Concentrates Plant (NCCP) in Siberia, and » Chepetsky Mechanical Plant (CMP) near Glazov in www.powertecrussia.com

NUCLEAR Udmurtiya makes zirconium cladding and also some uranium products.

Most fuel pellets for RBMK and VVER-1000 reactors were being made at the Ulba plant at Ust Kamenogorsk in Kazakhstan, but Elemash, and Novosibirsk have increased production. MSZ produces fuel assemblies for both Russian and west European rectors using fresh and recycled uranium. It also fabricates research reactor and icebreaker fuel. Novosibirsk produces mainly VVER 440 & 1000 fuel. MSZ/Elemash is the principal exporter of fuel assemblies. Total production is about 1400 t/yr.

реакторы ВМС и ледоколов. Деятельность компании сертифицирована на соответствие ISO 9001. ОАО «ТВЭЛ» имеет два завода по производству топлива: » огромный Машиностроительный завод (МСЗ) в Электростали, 50 км на восток от Москвы – известный как «ЭЛЕМАШ», » Новосибирский завод химических концентратов (АО «НЗХК») в Сибири, и » Чепетский механический завод (ЧМЗ) близ Глазова в Удмуртии изготавливает циркониевое покрытие и урановую продукцию. Основное производство топливных гранул выполняется на канальном реакторе большой мощности (РБМК) и на водо-водяном энергетическом ректоре (ВВЭР) на Ульбинском заводе в УстьКаменогорске в Казахстане, однако заводы «ЭЛЕМАШ» и АО «НЗХК» имеют повышенную производительность. МСЗ производит кассеты тепловыделяющих элементов, как для реакторов России, так и для Западноевропейских реакторов на основании использования свежего и переработанного урана. Кроме того, МСЗ производит топливо для исследовательских реакторов и для ледоколов. Новосибирский завод химических концентратов (АО «НЗХК») в основном производит топливо для водо-водяных энергетических реакторов 440 и 1000. МСЗ/ЭЛЕМАШ является основным поставщиком топливных кассет. Ввод в эксплуатацию промышленной установки по производству топлива смешанного оксида мощностью 60 тонн в год запланирован на 2014 год в Железногорске (бывший Красноярск-26, в 70 километрах на северо-восток от Красноярска) под руководством горно-химического комбината (ГХК), где будет производиться 400 топливных кассет в год для реакторов BN-800 и будущих ядерных реакторов www.powertecrussia.com

A 60 t/yr commercial mixed oxide (MOX) Fuel Fabrication Facility (MFFF) is scheduled to start up at Zheleznogorsk (formerly Krasnoyarsk-26, 70km NE of Krasnoyarsk) by 2014, operated by the Mining & Chemical Combine (MCC) to make 400 fuel assemblies per year for the BN-800 and future fast reactors. This is funded to RUR 5.1 billion (US$ 169 million) over 2010-12.

A small MOX fuel fabrication plant has operated at the Mayak plant at Ozersk since 1993. A new 14 tonne per year plant to fabricate dense fuel for fast neutron reactors is planned at PA Mayak, to operate from 2018.

In the federal target program to 2020, RUR 9.35 billion (US$ 310 million) is budgeted for it. Later it may be expanded to 40 t/yr.

The Research Institute of Atomic Reactors (RIAR) at Dimitrovgrad, Ulyanovsk, has a small MOX fuel fabrication plant, and under the federal target program this has been allocated RUR 2.95 billion (US$ 83 million) for expansion to produce 400 fuel assemblies per year. Its main research has been on the use of military plutonium in MOX, in collaboration with France, USA and Japan.

Another MOX plant for disposing of military plutonium is planned at Seversk (Tomsk-7) in Siberia, to the same design as its US equivalent.

TVEL’s Moscow Composite Metal Plant designs and makes control and protection systems for nuclear power reactors.

International Uranium Enrichment Centre (IUEC) and fuel bank The IUEC concept was inaugurated at the end of 2006 in collaboration with Kazakhstan, and in March 2007 the IAEA agreed to set up a working group and continue developing the proposal. In September 2007 the joint stock company Angarsk International Uranium Enrichment Centre (JSC Angarsk IUEC) was registered and a year later Rostechnadzor licensed the Centre. Late in 2008 Ukraine’s Nuclear Fuel Holding Company took a 10% stake in it, matching Kazatomprom’s 10%. Armenia has also decided to participate in IUEC, while accession negotiations proceed with South Korea, Finland, and

21

АТОМНАЯ на быстрых нейтронах. Стоимость проекта 5.1 миллиардов рублей (169 миллионов долларов США), что должно быть освоено в 2010-2012 годах. Небольшой завод смешанного оксидного ядерного топлива (СОЯТ) работает на ПО «Маяк» в Озерске с 1993 года. Новую установку по производству компактного топлива для ядерных реакторов на быстрых нейтронах производительностью 14 тонн в год планируется ввести в эксплуатацию на ПО «Маяк» с 2018 года. Согласно федеральной целевой программе до 2020 года, бюджетом выделено 9.35 миллиардов рублей (310 миллионов долларов США) для выполнения этой задачи. Позднее, мощность этой установки может быть увеличена до 40 тонн в год.

Belgium. Mongolia is reported to be interested, and Russia has invited India to participate in order to secure fuel for its Kudankulam plant. The aim is for Techsnabexport eventually to hold only 51%. Each 1% share is priced at US$ 7500.

The centre is to provide assured supplies of low-enriched uranium for power reactors to new nuclear power states and those with small nuclear programs, giving them equity in the project, but without allowing them access to the enrichment technology. Russia will maintain majority ownership. IUEC will sell both enrichment services (SWU) and enriched uranium product. Arrangements for IAEA involvement were being sorted out in 2009, and in 2010 a feasibility study will be commenced on IUEC investment, initially for equity in JSC Angarsk Electrolysis & Chemical Combine (AECC) so that part of its capacity supplies product to IUEC shareholders.

The existing enrichment plant at Angarsk will feed the IUEC and accordingly has been removed from the category of “national strategic installations”, though it has never been part of the military program. In February 2007 the IUEC was entered into the list of Russian nuclear facilities eligible for implementation of IAEA safeguards.

The USA has expressed support for the IUEC at Angarsk.

Научно-исследовательский институт атомных реакторов (НИИАР) в Димитровграде, Ульяновской области, имеет небольшую установку по производству смешанного оксидного ядерного топлива (СОЯТ) и, согласно федеральной целевой программе, на увеличение мощности этой установки до 400 топливных кассет в год, бюджетом выделено 2.95 миллиардов рублей (83 миллиона долларов). Исследования этого института по использованию плутония военного назначения для производства смешанного оксидного ядерного топлива совместно с Францией, США и Японией являются основным направлением исследований этого института. Еще одна установка производства смешанного оксидного ядерного топлива, связанная с ликвидацией военного плутония запланирована в Северске (Томск-7) в Сибири по тому же проекту что и в США. Московский завод композиционных металлических покрытий ОАО «ТВЭЛ» проектирует и изготавливает защитные системы для ядерных энергетических реакторов.

22

Development of the IUEC will be in three phases: 1. Use part of the existing capacity at Angarsk in cooperation with Kazatomprom and under IAEA supervision, 2. Expand capacity (perhaps double) with funding from new partners, 3. Full internationalisation with involvement of many customer nations under IAEA auspices.

In November 2009 the IAEA Board approved a Russian proposal to create an international “fuel bank” or reserve of low-enriched uranium under IAEA control at Angarsk. It will comprise 120 tonnes of low-enriched uranium as UF6, enriched 2.0 - 4.95% U-235 (with 40t of latter), available to any IAEA member state in good standing which is unable to procure fuel for political reasons. It will be fully funded by Russia, held under safeguards, and the fuel will be made available to IAEA at market rates, using a formula based on preceding spot prices. Following an IAEA decision to allocate some of it, Rosatom will transport material to St Petersburg and transfer title to IAEA, which will then transfer ownership to the recipient.

This initiative will complement a proposed IAEA fuel bank by making more material available to the IAEA for assurance of fuel supply to countries without their own fuel cycle facilities. The 120 tonnes uranium as UF6 is equivalent to more than one full fuel load for a typical 1000 MWe reactor, and is (in 2010) worth some US$ 250 million. It is to be available by the end of 2010. www.powertecrussia.com

NUCLEAR Международный центр по обогащению урана (МЦОУ) и банк топлива Концепция МЦОУ была введена в конце 2006 года совместно с Казахстаном, а в марте 2007 года МАГАТЭ согласилось создать рабочую группу и продолжить разработку предложения. В сентябре 2007 года было зарегистрировано СП «Ангарский международный центр обогащения урана» (СП «Ангарский МЦОУ») и спустя год Центр получил Лицензию РОСТЕХНАДЗОРА. В конце 2008 года, Украинская холдинговая компания ядерного топлива вложила в долю 10% в соответствии с 10% вложением «Казатопром». Армения также решила принять участие в МЦОУ, в то время как переговоры о присоединении к договору ведутся с Южной Кореей, Финляндией и Бельгией. Отмечается, что Монголия также изъявила интерес. Россия пригласила для участия и Индию, чтобы обеспечить топливом ее АЭС «Куданкулам». Целью «Техснабэкспорт» в конечном итоге является владение только 51% процентом акций, каждый % стоимостью 7500 долларов США. Задачей Центра является поставки низкообогащенного урана для энергетических реакторов новых ядерных держав и государств с малыми ядерными программами, что предоставит им акционерную долю в проекте без доступа к технологии обогащения. Россия останется основным владельцем проекта. МЦОУ будет продавать как услуги по обогащению (ЕРР) так и продукцию обогащенного урана. Порядок участия МАГАТЭ был отрегулирован в 2009 году, а в 2010 году начнется работа по технико-экономическому обоснованию (ТЭО) вложений в МЦОУ, первоначально на участие в доле акционерного капитала ОАО «Ангарский электролизный химический комбинат», с тем, чтобы часть его мощностей могла быть использована для поставки продукции акционерам МЦОУ. Существующий Ангарский завод будет снабжать МЦОУ и, поэтому, был исключен из категории «национальных стратегических установок», хотя и не являлся никогда частью военной программы. В феврале 2007 года МЦОУ был включен в перечень Российских ядерных производств, отвечающих требованиям МАГАТЭ по безопасности. США выразили поддержку МЦОУ в Ангарске. Развитие МЦОУ запланировано по трем стадиям:

3. Полная интернационализация с участием многих стран-заказчиков при содействии МАГАТЭ. В ноябре 2009 года, Совет МАГАТЭ утвердил предложение России о создании международного «банка топлива» или резерва низкообогащенного урана под контролем МАГАТЭ в Ангарске. В банке будет находиться 120 тонн низкообогащенного урана UF6 и обогащенного 2.0 - 4.95% U-235 (где будет 40 тонн последнего), для использования любым государством-членом, имеющим надлежащую процессуальную правоспособность, которое неспособно обеспечить себя топливом в связи с политическими причинами. Банк будет полностью финансироваться Россией, содержаться в соответствии с требованиями безопасности, а топливо будет предоставляться МАГАТЭ по рыночным ценам, рассчитанным по формуле, основанной на спотовых ценах. Следуя решению МАГАТЭ о предоставлении топлива, «РОСАТОМ» перевозит материал в Санкт-Петербург и передает право собственности МАГАТЭ, которое затем передает это право получателю. Эта инициатива будет дополнением к предложенному МАГАТЭ банку топлива, что обеспечит усиление гарантий МАГАТЭ по поставке топлива странам, не имеющим собственного оборудования установок ядерного топливного цикла. 120 тонн урана UF6 эквивалентно более чем одной полной загрузке стандартного реактора 1000 МВт, что по ценам 2010 года стоит приблизительно 250 миллионов долларов США.

1. Использование части существующих мощностей в Ангарске в сотрудничестве с «Казатопром» и под надзором МАГАТЭ, 2. Увеличение мощностей (возможно в два раза) посредством финансирования от новых партнеров, www.powertecrussia.com

23

АТОМНАЯ

Обсуждение технологий: арматура для атомной промышленности Technology Discussion: Nuclear Valves

Маркус Йеннебах Markus Jennebach

Пол Шаллер Paul Schaller

Руководитель подразделения ядерной промышленности и член Совета директоров компании Bopp & Reuther Sicherheits- и Regelarmaturen GmbH, Германия

Sempell Aktiengesellschaft в должности Менеджера по продажам в области атомной энергетики для России, Украины и стран СНГ

Head of Business Unit Nuclear Industries and member of the board, Bopp & Reuther Sicherheits- und Regelarmaturen GmbH, Germany

Sempell Aktiengesellschaft Sales Manager, nuclear, for Russia, Ukraine and NIS

Какие основные требования предъявляются к арматуре в секторе атомной энергетики?

What are the major challenges faced for valves in the Nuclear sector?

Маркус Йеннебах: Конструкции арматуры должны быть адаптированы к новому «3 поколению» реакторов, таких типов как AREVAS EPR, KHNP’s AP 1400 или российскому реактору типа VVR 1200. Тесное сотрудничество между производителями арматуры, проектными институтами и операторами будет играть важную роль в успешности будущих проектов.

Markus Jennebach: Valve designs have to be adapted for the new “generation 3” reactor types like AREVAS EPR, KHNP’s AP 1400 or Russian VVR 1200. A close cooperation between the valve manufacturer, design institutes and operators will play an important role in the success of future projects.

Пол Шаллер: Прежде всего, безопасность и надежность. Поломка клапанов и насосов сыграла свою роль в ряде аварий на атомных электростанциях, наиболее известная из которых – это авария на ТриМайл-Айленд. Много подобных аварий, приводящих к остановкам электростанций, описано в газетных новостях и научных исследованиях. Операторы электростанций ожидают от производителей, таких как SEMPELL, более безопасные и надежные конструкции клапанов. SEMPELL отвечает на эти запросы усовершенствованием безопасности и надежности своих изделий. Другим обязательным условием является абсолютная герметичность.

24

Paul Schaller: Safety and reliability first. Valve and pump failure has played a part in several incidents at nuclear power stations, most notably in the Three Mile Island accident. Such failures continue to trigger shutdowns, headlines and enquiries.

The operators desire to improve enables manufacturers like SEMPELL to come up with safer, more reliable valves.

SEMPELL is responding to the need for increased safety and reliability. Leak tightness is another absolute must.

How do you see this sector developing in the coming decade?

Markus Jennebach: More then 100 new reactors are planned to be built within the next 20 years worldwide.

Russia is one of the biggest markets in this sector. The valve manufacturers operating in this market are increasing www.powertecrussia.com

NUCLEAR Что Вы можете сказать о направлении в развитие сектора на ближайшее десятилетие?

their capacity to be able to meet the imminent demand of the nuclear market.

Маркус Йеннебах: В ближайшие 20 лет планируется строительство свыше 100 новых реакторов по всему миру. Россия является одним из крупнейших рынков в этом секторе. Производители арматуры, работающие на этом рынке, наращивают свои мощности, чтобы обеспечить неизбежное повышение потребностей рынка ядерной энергетики.

Bopp & Reuther has doubled the orders received and turnover over the last two years.

За последние два года количество полученных заказов и товарооборот компании Bopp & Reuther увеличились вдвое. Пол Шаллер: Потребление энергии увеличивается во всем мире, особенно в Китае и других странах Азии. Некоторые страны планируют, или имеют намерения построить свои первые атомные электростанции (Турция, Таиланд, Египет, Ливия, Марокко, Алжир, Тунис, Австралия, Индонезия, Польша), а другие страны пересматривают свою политику поэтапного сокращения атомной энергетики (Голландия, Аргентина). Все это говорит о «возрождении» атомной энергетики только в тех странах, которые недооценивали ее значение в последние годы. Однако, в Азиатско-Тихоокеанском регионе развитие атомной энергетики не прекращалось никогда. Во времена стагнации атомной энергетики на Западе в Китае, Японии и Южной Корее продолжалось строительство новых электростанций. Китай планирует повысить долю своей атомной энергетики от теперешних 2 процентов от общего производства электроэнергии до 4 процентов к 2020 году. Если говорить о типах реакторов, то китайцы ограничиваются заказами разработок от компаний Westinghouse, AREVA и Канадской AECL, в то же время продолжая разработку собственной конструкции реактора с шаровой засыпкой. После Китая следующим крупнейшим потребителем энергии в Азии является Индия. Россия, которая уже построила два реактора в Индии, заключила договор о строительстве еще четырех реакторов на индийской электростанции в Куданкуламе. Это реакторы с водяным охлаждением NPP-92. Индия также использует тяжеловодные ядерные реакторы PHWR, подобные по конструкции реактору CANDU, а также планирует строительство трех ректоров типа EPR. В то же время, Япония и Южная Корея разрабатывают свои собственные конструкции реакторов. Toshiba разрабатывает новый водяной кипящий реактор BWR для замены хорошо зарекомендовавших себя ректоров PWR, унаследованных по конструкции от Westinghouse, а Южная Корея предложила реактор APR1400, первый экземпляр которого будет введен в эксплуатацию в 2013 или 2014 г. www.powertecrussia.com

Paul Schaller: Demand for energy consumption is increasing world-wide, especially in China and the rest of Asia. A number of countries are planning or thinking of building their first nuclear power capacity (Turkey, Thailand, Egypt, Libya, Morocco, Algeria, Tunisia, Australia, Indonesia, Poland), while others are reconsidering or reversing their phase-out policies (the Netherlands, Argentina). All the recent talk about a “nuclear renaissance” applies only to those countries that soft-pedalled nuclear power in recent years. In the Asia Pacific area, however, nuclear power never went away. When nuclear power in the West stagnated, construction of new power stations continued in China, Japan and South Korea. China is planning to double its nuclear capacity from its current 2 per cent of electricity to 4 per cent by 2020. When it comes to reactor type, the Chinese are hedging their bets, ordering designs from Westinghouse, AREVA and Canada’s AECL, while also developing an indigenous form of pebble bed reactor. Next to China, India is Asia’s largest consumer of energy. Russia, which has already built two reactors in India, has agreed to build four more at India’s Kudankulam power plant. These are NPP-92 water-cooled reactors.

India also employs PHWRs similar to the CANDU design and is planning three EPRs. Meanwhile Japan and South Korea are each developing their own reactor designs.

Toshiba is developing a new BWR to set alongside the well established PWR it inherited with Westinghouse, while South Korea has come up with the APR1400, the first example of which will be commissioned in 2013 or 2014.

Europe and the CIS countries are the two other regions where nuclear power can be expected to grow significantly.

France, which is already 75%-reliant on nuclear for its electricity, builds a reactor at Flamanville in Normandy and is also hosting ITER. In Europe the overall outlook is mixed: In Finland AREVA’s Olkiluoto 3 EPR is under construction. Other countries proposing, planning or building nuclear facilities include the Netherlands, Romania, Slovakia, Slovenia and the Czech Republic. In Germany the moratorium on new construction still holds.

Major changes have been seen in the structure of the Russian nuclear sector together with ambitious plans for reactor construction at home, export plans to other markets and involvement in many international initiatives within the fuel cycle. In 2006 it was decided to create a single vertically-integrated state holding company for Russia’s nuclear power sector. On domestic power generation, it is important to note that Russian demand

25

АТОМНАЯ Европа и страны СНГ – два других региона, где ожидается существенное развитие атомной энергетики. Франция, которая уже производит 75% своей электроэнергии на атомных станциях, строит реактор в Фламанвиле в Нормандии, а также ведет программу ITER. В странах Европы наблюдаются разные перспективы: В Финляндии компания AREVA строит EPR реактор Olkiluoto 3. Другие страны также намечают, планируют или строят атомные электростанции, в том числе Голландия, Румыния, Словакия, Словения и Чешская Республика. В Германии все еще действует мораторий на развитие атомной энергетики. Кардинальные изменения происходят в структуре Российского атомно-энергетического сектора вместе с амбициозными планами по собственному строительству реакторов, экспорту на другие рынки, а также участием во многих международных инициативах по топливному циклу. В 2006 году было принято решение о создании единого вертикально интегрированного государственного холдинга для Российского атомно-энергетического сектора. Что касается собственного производства электроэнергии в России, то нужно отметить, что после десятилетия стагнации потребности существенно повышаются. Однако, важнее всего, что в настоящий момент основной внутренней политикой России, очевидно, является экспорт газа, а не использование этого газа для собственного производства электроэнергии. В сентябре 2006 года была провозглашена цель повысить до 23% долю производства атомной энергии к 2020 году. Эти планы, несомненно, амбициозны. Тем не менее, проблема финансирования реакторов в Росси, которая ограничивала планы их строительства с 1990 года, по-видимому, в значительной степени преодолены. Предстоящие проблемы, скорее всего, будут аналогичны общемировым, а именно – наличию достаточных возможностей для производства компонент реактора в необходимом объеме. Клапаны играют ключевую роль в оперативном управлении атомных электростанций. Какие решения Вы предлагаете конкретно для российского сектора атомной энергетики? Маркус Йеннебах: Bopp & Reuther предлагает большое количество арматуры, идеально соответствующей требованиям российского рынка атомной энергетики. Основными продуктами являются: предохранительные клапаны, регулирующие клапаны и запорные клапаны различного назначения. Bopp & Reuther накопили огромный опыт в разработке и поставке различных типов арматуры на российские АЭС с 1982 года. Предохранительные клапаны предназначаются для установки на выходных коллекторах или

26

is rising strongly after more than a decade of stagnation.

The most important point, however, is that it is now clearly Russian policy to export gas rather than use it for domestic power generation. In September 2006, a target of nuclear providing 23% of electricity by 2020 was announced.

These plans are undoubtedly ambitious. Nevertheless, the problem concerning finance for reactors in Russia, which has constrained plans for much of the period since 1990, would appear to be largely over. Difficulties in the future are likely to be similar to that elsewhere in the world, such as the availability of enough capacity to manufacture the major reactor components in sufficient volume.

Valves play a key role in the day to day operations of NPP’s.

What specific solutions do you have for the Russian Nuclear Power Sector?

Markus Jennebach: Bopp & Reuther offers a number of valves ideally suited to the Russian Nuclear Market.

Core-products include Safety Valves, Control Valves and Gate Valves for various applications. Bopp & Reuther has extensive experience in engineering and supplying various types of valves to Russian Nuclear Power Plants since 1982. Applications include Main Steam Safety Valves as well as Pressurizer Safety Valves; these installations have provided decades of trouble free service.

Paul Schaller: SEMPELL benefits from more than 135 years of experience and delivers control, safety relief and isolation valves to conventional and nuclear power plants.

Since the beginning of the nuclear power industry in the early sixties, SEMPELL has developed and delivered special valves. For this purpose the close and trusting cooperation with the engineering companies and end users has been a mandatory requirement. Till today a large number of standard and special valves have been delivered to all known reactor types. Some examples for the Russian NPP’s are: » Main-Steam Isolation Valves - In boiling water and pressure water reactors quick-closing valves are installed for quick and safe isolation of the main steam pipe line.

Stroke times are between 1–5 sec. The body type is selected according to the pipe layout. The most typical body types are straight and angle type. » Safety Valves for Main Steam and Pressurizer - Safety valves are installed to avoid inadmissible pressure increase in a system. Depending on the engineering company and the required specifications – spring loaded safety valves or – pilot operated safety valves according to the system medium principle are installed. SEMPELL has concentrated with the operated safety valves Type VS99 on a solution with pilot operation according the pressure release principle. » Gate Valves - In the nuclear industry gate valves are often used instead of globe valves, because of the low pressure loss. The SEMPELL wedge gate valve wedges only in the final position, thus protecting the seat surfaces, as the www.powertecrussia.com

NUCLEAR Ń‚Ń€ŃƒĐąĐžĐżŃ€ĐžĐ˛ĐžĐ´Đ°Ń… ĐžŃ Ń‚Ń€ĐžĐłĐž пара и ĐşĐžĐźĐżĐľĐ˝Ń Đ°Ń‚ĐžŃ€Đ°Ń… давНониŃ?; Ń?ти ŃƒŃ Ń‚Đ°Đ˝ĐžĐ˛ĐşĐ¸ ĐžĐąĐľŃ ĐżĐľŃ‡Đ¸Đ˛Đ°ŃŽŃ‚ ĐąĐľĐˇĐžŃ‚ĐşĐ°ĐˇĐ˝ŃƒŃŽ Ń?ĐşŃ ĐżĐťŃƒĐ°Ń‚Đ°Ń†Đ¸ŃŽ в точонио Đ´ĐľŃ Ń?тиНотиК. Đ&#x;ОН ШаННор: Đ&#x;Ń€ĐľĐ¸ĐźŃƒŃ‰ĐľŃ Ń‚Đ˛Đž SEMPELL ĐˇĐ°ĐşĐťŃŽŃ‡Đ°ĐľŃ‚Ń Ń? в йОНоо чоП 135-НотноП Опыто раСрайОтки и ĐżŃ€ĐžĐ¸ĐˇĐ˛ĐžĐ´Ń Ń‚Đ˛Đ° Ń€ĐľĐłŃƒĐťĐ¸Ń€ŃƒŃŽŃ‰Đ¸Ń…, ĐżŃ€ĐľĐ´ĐžŃ…Ń€Đ°Đ˝Đ¸Ń‚ĐľĐťŃŒĐ˝Ń‹Ń… и СапОрных кНапанОв Đ´ĐťŃ? Ойычных и атОПных Ń?ĐťĐľĐşŃ‚Ń€ĐžŃ Ń‚Đ°Đ˝Ń†Đ¸Đš. ĐĄĐž вроПони вОСникнОвониŃ? атОПнОК Ń?норготики в начаНо ŃˆĐľŃ Ń‚Đ¸Đ´ĐľŃ Ń?Ń‚Ń‹Ń… гОдОв, кОПпаниŃ?

SEMPELL ĐˇĐ°Đ˝Đ¸ĐźĐ°ĐťĐ°Ń ŃŒ раСрайОткОК и ĐżĐžŃ Ń‚Đ°Đ˛ĐşĐ°ĐźĐ¸ Ń ĐżĐľŃ†Đ¸Đ°ĐťŃŒĐ˝Ń‹Ń… типОв кНапанОв. ДНŃ? Ń?тОгО ОйŃ?ĐˇĐ°Ń‚ĐľĐťŃŒĐ˝Đž ноОйхОдиПО йНиСкОо и надоМнОо Ń ĐžŃ‚Ń€ŃƒĐ´Đ˝Đ¸Ń‡ĐľŃ Ń‚Đ˛Đž Ń ĐżŃ€ĐžĐľĐşŃ‚Đ˝Ń‹ĐźĐ¸ фирПаПи и кОночныПи пОтройитоНŃ?Пи. ĐœŃ‹ ĐżĐžŃ Ń‚Đ°Đ˛ĐťŃ?Ни ĐąĐžĐťŃŒŃˆĐžĐľ ĐşĐžĐťĐ¸Ń‡ĐľŃ Ń‚Đ˛Đž Ń Ń‚Đ°Đ˝Đ´Đ°Ń€Ń‚Đ˝Ń‹Ń… и Ń ĐżĐľŃ†Đ¸Đ°ĐťŃŒĐ˝Ń‹Ń… кНапанОв Đ´ĐťŃ? Đ˛Ń ĐľŃ… Đ¸ĐˇĐ˛ĐľŃ Ń‚Đ˝Ń‹Ń… типОв роактОрОв. Đ?окОтОрыо иС них ĐżĐžŃ Ń‚Đ°Đ˛ĐťŃ?ĐťĐ¸Ń ŃŒ Đ´ĐťŃ? Đ ĐžŃ Ń Đ¸ĐšŃ ĐşĐ¸Ń… Đ?Đ­ĐĄ: Âť Đ‘Ń‹Ń Ń‚Ń€ĐžĐ´ĐľĐšŃ Ń‚Đ˛ŃƒŃŽŃ‰Đ¸Đš СапОрнО-ĐžŃ‚Ń ĐľŃ‡Đ˝ĐžĐš кНапан БЗОК – Đ’ роактОрах Ń ĐşĐ¸ĐżŃ?щоК вОдОК и напОрнОК вОдОК ŃƒŃ Ń‚Đ°Đ˝Đ°Đ˛ĐťĐ¸Đ˛Đ°ŃŽŃ‚Ń Ń? ĐąŃ‹Ń Ń‚Ń€ĐžĐ´ĐľĐšŃ Ń‚Đ˛ŃƒŃŽŃ‰Đ¸Đľ кНапаны Đ´ĐťŃ? ĐąŃ‹Ń Ń‚Ń€ĐžĐłĐž и ĐąĐľĐˇĐžĐżĐ°Ń Đ˝ĐžĐłĐž ОткНючониŃ? гНавнОгО парОпрОвОда От Ń‚ŃƒŃ€ĐąĐ¸Đ˝Ń‹. ВроПŃ? Ń Ń€Đ°ĐąĐ°Ń‚Ń‹Đ˛Đ°Đ˝Đ¸Ń? Đ˝Đ°Ń…ĐžĐ´Đ¸Ń‚Ń Ń? в продоНах 1–5 Ń ĐľĐşŃƒĐ˝Đ´. Тип ĐşĐžŃ€ĐżŃƒŃ Đ° Đ˛Ń‹ĐąĐ¸Ń€Đ°ĐľŃ‚Ń Ń? в Ń ĐžĐžŃ‚Đ˛ĐľŃ‚Ń Ń‚Đ˛Đ¸Đ¸ Ń Đž Ń Ń…ĐľĐźĐžĐš Ń‚Ń€ŃƒĐąĐžĐżŃ€ĐžĐ˛ĐžĐ´Đ°. Чащо Đ˛Ń ĐľĐłĐž Đ¸Ń ĐżĐžĐťŃŒĐˇŃƒŃŽŃ‚Ń Ń? прŃ?ПОК и ŃƒĐłĐťĐžĐ˛ĐžĐš тип ĐşĐžŃ€ĐżŃƒŃ Đ°.

guidance in the body avoid a permanent contact on the seat surfaces during stroking. At low pressures additional compressing forces on the seat are created by the wedging. If gate valves, mainly with electric actuators, are supposed to fulfill extra tasks, special designs have been developed, optional as wedge gate or parallel slide valves.

Such special tasks are the so called malfunction and blowdown ability. In these cases tests and calculations have to prove that the design fulfills the function and tightness after actuation at a complete pipe break and not correct shut down of the actuator. The ability of the SEMPELL-design has been demonstrated by blow-down tests.

Nuclear class valves must control critical flow points often over a long time period; what specific valves do you supply in this area and what average run life do they have?

Markus Jennebach: Bopp & Reuther is specialized in Safety Valves. The first Steam generator Safety Valves were delivered to NPP Novovoronezh 1982. The Valves are in operation today, providing safety to the system and giving trouble free operation and customer satisfaction.

Paul Schaller: Most Generation II reactors were built for a life span of 40 years.

Future reactors will burn at higher temperatures than

Nuclear Industries

Â?Ă‘Ă?ÔÕÓÖĂ?ÙË Ô Ă•ĂƒĂ“ĂˆĂŽĂ&#x;ĂšĂƒĂ•Ă‘ĂŒ ÒÓÖÉËĂ?Ă‘ĂŒ F Ă™ĂˆĂ?Ă•Ă“Ă‹Ă“Ă‘Ă…ĂƒĂ?Ă‹ĂˆĂ? Ă›ĂƒĂ“Ă‹Ă?ĂƒĂ?Ă‹ Â’Ă?ĂˆĂ…Ă?ĂƒĂ•Ă‹ĂšĂˆĂ”Ă?ĂƒĂ‚ Ă”Ă‹Ă”Ă•ĂˆĂ?Ăƒ Ă?Ă‘Ă?Ă•Ă“Ă‘ĂŽĂ‚ )HHG %OHHG

Â†ĂŽĂƒĂ…Ă?ĂžĂˆ Ă’Ă“ĂˆĂ‡Ă‘Ă˜Ă“ĂƒĂ?Ă‹Ă•ĂˆĂŽĂ&#x;Ă?ĂžĂˆ Ă‹ Ă“ĂˆĂ†Ă–ĂŽĂ‹Ă“Ă–ĂĄĂœĂ‹Ăˆ Ă?ĂŽĂƒĂ’ĂƒĂ?Ăž ÇÎÂ ĂƒĂ•Ă‘Ă?Ă?Ă‘ĂŒ Ă’Ă“Ă‘Ă?ĂžĂ›ĂŽĂˆĂ?Ă?ÑÔÕË

Â?Ăƒ Ă’Ă“Ă‘Ă•Ă‚Ă‰ĂˆĂ?Ă‹Ă‹ Ă?Ă?Ă‘Ă†Ă‹Ă˜ Ă‡ĂˆĂ”Ă‚Ă•Ă‹ĂŽĂˆĂ•Ă‹ĂŒ ĂŠĂƒĂ”ĂŽĂ–Ă‰ĂˆĂ?Ă?ĂžĂ? Ă‡Ă‘Ă…ĂˆĂ“Ă‹ĂˆĂ? Ă‹ ÅÞÔÑĂ?Ă‹Ă? ÔÒÓÑÔÑĂ? Ă– Ă‘Ă’ĂˆĂ“ĂƒĂ•Ă‘Ă“Ă‘Ă… ƒ ” Ă‹ Ă•ĂˆĂ’ĂŽĂ‘Ă ĂŽĂˆĂ?Ă•Ă“Ă‘Ă”Ă•ĂƒĂ?Ă™Ă‹ĂŒ Ă…Ă‘ Ă…Ă”ĂˆĂ? Ă?Ă‹Ă“Ăˆ Ă’Ă‘ĂŽĂ&#x;ÊÖåÕÔ Ă?ĂŽĂƒĂ’ĂƒĂ?Ăž Ă—Ă‹Ă“Ă?Ăž %RSS 5HXWKHU Ă…ĂˆĂ‡Ă–ĂœĂˆĂ†Ă‘ Ă?ËÓÑÅÑÆÑ Ă’Ă“Ă‘Ă‹ĂŠĂ…Ă‘Ă‡Ă‹Ă•ĂˆĂŽĂ‚ Ă… Ă Ă•Ă‘Ă? Ă”ĂˆĂ†Ă?ĂˆĂ?Ă•Ăˆ Ă“ĂžĂ?Ă?Ăƒ

Leading safety and control valves for Nuclear industries

Operators of conventional and nuclear power plants all over the world trust valves manufactured by Bopp & Reuther, a global player in the valve market for many decades.

’ÓÑÇÖĂ?ÙË ×ËÓĂ?Ăž Ă”ĂˆĂ“Ă•Ă‹Ă—Ă‹Ă™Ă‹Ă“Ă‘Ă…ĂƒĂ?Ăƒ Ă?Ăƒ Ă”Ă‘Ă‘Ă•Ă…ĂˆĂ•Ă”Ă•Ă…Ă‹Ăˆ Ă”Ă•ĂƒĂ?Ă‡ĂƒĂ“Ă•Ă– Ă?ĂƒĂšĂˆĂ”Ă•Ă…Ăƒ ‹”‘ Ă‹ ÇÑÒÑÎĂ?Ă‹Ă•ĂˆĂŽĂ&#x;Ă?ĂžĂ? Ă”Ă‹Ă”Ă•ĂˆĂ?ĂƒĂ? Ă”ĂˆĂ“Ă•Ă‹Ă—Ă‹Ă?ĂƒĂ™Ă‹Ă‹ Ă…Ă?ĂŽĂĄĂšĂƒĂ‚ 7Ăœ9 &( $60( *267 $3, .7$ 5&& 0 %RSS 5HXWKHU Ă•ĂƒĂ?Ă‰Ăˆ Ă“ĂƒĂ”Ă’Ă‘ĂŽĂƒĂ†ĂƒĂˆĂ• Ă“ĂƒĂŠĂŽĂ‹ĂšĂ?ĂžĂ?Ă‹ Ă”ĂˆĂ“Ă•Ă‹Ă—Ă‹Ă?ĂƒĂ•ĂƒĂ?Ă‹ ÇÎÂ ĂƒĂ•Ă‘Ă?Ă?Ă‘ĂŒ Ă’Ă“Ă‘Ă?ĂžĂ›ĂŽĂˆĂ?Ă?ÑÔÕË

ISO 9001:2000 and additional qualifications including TĂœV, CE, ASME, GOST, API, KTA, RCC-M and various certifications for the nuclear industry have all been achieved by Bopp & Reuther.

Belleville Spring design, ball centred Pneumatic Control System (Feed+Bleed)

Bopp & Reuther Sicherheits- und Regelarmaturen GmbH | Phone +49 621 76220 -100 | Fax +49 621 76220 -100 | www.bursr.com Ă–ĂŽ Â”ĂˆĂ“ĂƒĂ—Ă‹Ă?Ă‘Ă…Ă‹ĂšĂƒ Ç Ă?Ă… | Â?Ă‘Ă”Ă?Ă…Ăƒ | Â“Ă‘Ă”Ă”Ă‹ĂŒĂ”Ă?ĂƒĂ‚ Â—ĂˆĂ‡ĂˆĂ“ĂƒĂ™Ă‹Ă‚ | Phone +7 495 9593394 | Fax +7 495 9517817 | www.bursr.ru

АТОМНАЯ » Предохранительные клапаны для главного паропровода и компенсатора давления – Предохранительные клапаны устанавливаются для защиты от недопустимого превышения давления в системе. В зависимости от проектной фирмы и требований технических условий устанавливаются – пружинные предохранительные клапаны, или – Импульсное предохранительное устройство (ИПУ) - управление ИПУ осуществляется рабочей средой.

SEMPELL концентрируется на выпуске управляемых предохранительных клапанов (ИПУ) типа VS99, которые действуют по разгрузочному принципу. » Запорные задвижки – В атомной энергетике запорные клапаны часто используются вместо проходных клапанов, поскольку они обеспечивают низкую потерю давления. Клиновые запорные задвижки SEMPELL закрывают трубопровод только в конечной позиции, что способствует защите поверхности седла и клина, поскольку с помощью управления в корпусе устраняется длительный контакт между ними при плавном срабатывании. При низких давлениях во время заклинивания создаются дополнительные силы сжатия на поверхности седла. На случай, если запорные задвижки, которые обычно имеют электропривод, предназначены для выполнения дополнительных задач, разработаны специальные конструкции, выполненные в виде клиновых или параллельных задвижек. Такие особые задачи обычно связаны с аварийными режимами. В этих случаях должны быть проведены испытания и расчеты для подтверждения нормальной работы задвижки после полного отрыва трубопровода и неправильного отключения привода. Возможности конструкции задвижек SEMPELL продемонстрированы испытаниями с разрывом трубопровода. Арматура атомного класса часто должна регулировать критические расходы потока в течение длительных периодов времени; какую арматуру Вы поставляете специально для таких целей, и какой срок эксплуатации она имеет? Маркус Йеннебах: Bopp & Reuther специализируются на предохранительных клапанах. Первый предохранительный клапан для парогенератора был поставлен на Нововоронежскую АЭС в 1982 году. Эти клапаны до сих пор в работе, обеспечивают безопасность системы и бесперебойную эксплуатацию к полному удовлетворению заказчика.

current ones and will require metals that can withstand temperatures of around 1000 degrees C. Several metals are being researched and tested both for their heat resistance properties and a number of other criteria: tensile creep and creep – fatigue properties, thermal conductivity and expansion. These metals in question will also have to withstand severe corrosion environments and to be able to last for 60 years. SEMPELL is a leading valves manufacturer even in this field, already applying next generation materials like Alloy 617 for supercritical conventional applications.

Many NPP’s in Russia are nearing full maturity and plant managers and engineers will look to companies with a long history in this area when they come to upgrading and replacing parts. Briefly describe your history in this sector and ambitions for the Russian market.

Markus Jennebach: Bopp & Reuther was founded 1872 in Mannheim, Germany. The company has a long tradition and experience in designing and manufacturing various types of valves for a wide range of applications. From the very birth of the nuclear power industry in the 60s, Bopp & Reuther has played an active role in engineering and manufacturing various types of valves accompanied by a close cooperation with design institutes and operators to ensure project success and trouble free operation.

The installations are backed up by an extensive service department to ensure trouble free operation, the necessary spares availability is guaranteed for more 30 years after the installation with close engineering consultation and possible upgrades adding to customer satisfaction.

This close relationship and contact with existing customers is often extended with consultation on modernization of existing installations. For this purpose our Moscow branch office and the headquarters staff in Mannheim have been enlarged to meet the market demands and providing the renowned Bopp & Reuther customer service and support.

Paul Schaller: Built for a life span of 40 years for the generation II reactors technological improvements mean that these reactors can be upgraded to be safer and more efficient than they were first built. In Russia a round of license renewals is therefore under way that will extend the life span of generation II reactors.

Пол Шаллер: Большинство реакторов II поколения рассчитаны на 40-летний срок работы.

The complete expertise of SEMPELL AG, as well as all technical documents for the valves previously delivered by Babcock, is available to benefit the customers. Therefore, the SEMPELL Armaturen-Service is predestined to supply its customers not only with the required spare parts, but corresponding technical advice for these products as well.

Реакторы новых поколений будут работать при более высоких температурах, чем нынешние, и для них потребуются металлы, выдерживающие температуры

The goal for valve manufacturers is to maximize power production while ensuring zero exposure to radiation. How do your valves guarantee these two important targets?

28

www.powertecrussia.com

NUCLEAR около1000 градусов по Цельсию. Были проведены разработки и испытания нескольких металлических сплавов, отличающихся как своей теплостойкостью, так и рядом других характеристик: ползучестью при растяжении и усталостными деформациями, теплопроводностью и коэффициентом теплового расширения. Эти металлы должны также выдерживать жесткие условия коррозионной среды и сохранять работоспособность в течение 60 лет. Компания SEMPELL – лидирующий производитель клапанов и в этом направлении, уже применяет материалы нового поколения, например Сплав 617 для применения в сверхкритичных условиях. Многие АЭС в России приближаются к концу своих жизненных циклов, поэтому для модернизации и замены деталей руководители и инженера АЭС будут обращаться в компании, имеющие опыт в этой области. Прошу кратко описать Ваш опыт в данной области и цели, намеченные для реализации на российском рынке. Маркус Йеннебах: Компания Bopp & Reuther основана в 1872 в Мангейме, Германии. Компания имеет продолжительную историю и опыт в разработке

Markus Jennebach: The key words are; reliability, extended operation between maintenance, low maintenance costs, excellent sealing properties and high quality standards.

To ensure profitable operation and while reducing the effects of exposure to radiation, strict manufacturing standards must be applied and adhered to.

Bopp&Reuther products have long maintenance intervals and the down time required for maintenance is very low.

The sealing properties are excellent and extend over the entire life of the valves providing trouble free efficient performance while retaining pressure setting accuracy.

Paul Schaller: No comment.

Safety and reliability are paramount in this sector.

What are the current test standards that are required, and is independent testing needed or can testing be performed by the manufacturer?

Markus Jennebach: No comment.

Óæå íà ïðîòÿæåíèè 135 ëåò êîìïàíèÿ Sempell ïðîèçâîäèò è ïîñòàâëÿåò ðåãóëèðóþùóþ, ïðåäîõðàíèòåëüíóþ è çàïîðíóþ àðìàòóðó íà òåïëîâûå è àòîìíûå ýëåêòðîñòàíöèè, à òàêæå íà ïðåäïðèÿòèÿ õèìè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè. Ñîòðóäíèêè êîìïàíèè Sempell çíàþò, êàê ñïðîåêòèðîâàòü è ïðîèçâåñòè âåäóùóþ â îòðàñëè àðìàòóðó, êîòîðàÿ ëåãêî âûäåðæèâàåò èñïûòàíèå âðåìåíåì. Âåäü ìû óñïåøíî çàíèìàåìñÿ ýòèì óæå áîëåå ñòîëåòèÿ. Êîìïàíèÿ Sempell ÿâëÿåòñÿ íå òîëüêî ïðîèçâîäèòåëåì àðìàòóðû, íî òàêæå ïîñòàâùèêîì ãîòîâûõ ðåøåíèé, íà÷èíàÿ ñ èññëåäîâàòåëüñêîé ðàáîòû, ðàçðàáîòêè è ïðoìûøëåííîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ è çàêàí÷èâàÿ êîìïëåêòíîé ïîñòàâêîé íàóêîåìêîé àðìàòóðû ñ ãàðàíòèåé îðãàíèçàöèè ñåðâèñíîãî îáñëóæèâàíèÿ íà ïðîòÿæåíèè âñåãî ñðîêà ñëóæáû. Êàê ðåçóëüòàò ìû èìååì îïòèìàëüíî ñïðîåêòèðîâàííûé ïðîäóêò. Ðàññìîòðèì èçãîòîâëåíèå àðìàòóðû äëÿ àòîìíîé îòðàñëè. Çäåñü àðìàòóðà êàê àêòèâíîå îáîðóäîâàíèå ñèñòåìû äîëæíà ôóíêöèîíèðîâàòü äàæå â ýêñòðåìàëüíûõ óñëîâèÿõ, íàïðèìåð, â ñëó÷àå ïîòåðè òåïëîíîñèòåëÿ èëè ïðè ñåéñìè÷åñêèõ íàãðóçêàõ. Îïèðàÿñü íà áîëåå ÷åì 50-ëåòíèé îïûò â ñôåðå ïðîåêòèðîâàíèÿ è ýêñïëóàòàöèè àðìàòóðû äëÿ ïðèìåíåíèÿ íà àòîìíûõ ýëåêòðîñòàíöèÿõ, íàøè êëàïàíû äîêàçàëè ñâîþ íàäåæíîñòü. Òàì, ãäå êà÷åñòâî âûïîëíÿåìûõ ðàáîò íå èìååò êîìïðîìèññîâ, Sempell èìåííî òà êîìïàíèÿ, êîòîðîé ñòîèò äîâåðÿòü.

ÈÐÒ ÃìáÕ

îôèñ ñîïðîâîæäåíèÿ ïðîåêòîâ Sempell â ÐÔ òåë./ôàêñ: +7 499 241-60-68 e-mail: info@sempell-irt.ru

SEMPELL AG

Werner-von-Siemens Strasse 41352 Korschenbroich, Germany Tel.: + 49 2161 615-369 Fax: + 49 2161 64761

АТОМНАЯ и изготовлении различных типов арматуры для широкого диапазона области применения. С самого рождения атомной энергетики в 60 годах, компания Bopp & Reuther играла активную роль в разработке и изготовлении различных типов арматуры в тесном сотрудничестве с проектными институтами и операторами, что гарантировало успешность проектов и безотказную работу. Отдел обслуживания обеспечивает комплексную техническую поддержку установленного оборудования, что гарантирует бесперебойную эксплуатацию; наличие необходимых запчастей гарантируется на период свыше 30 лет после установки оборудования с предоставлением технических консультаций и возможных вариантов модернизации к полному удовлетворению заказчика. Такие тесные отношения и связи с существующими заказчиками часто переходят в консультации о модернизации существующих установок. С этой целью было расширено наше Московское представительство и штат головного управления в Мангейме, чтобы удовлетворять потребности рынка и обеспечить заказчикам известный высокий стандарт сервисного обслуживания и технической поддержки Bopp & Reuther. Пол Шаллер: Технологические усовершенствования реакторов II поколения, рассчитанных на 40летний срок работы, означают возможность их модернизации для более эффективной и безопасной работы. В настоящее время в России продлевается срок действия лицензий, что будет способствовать продлению срока службы реакторов II поколения. Многолетний опыт работы SEMPELL AG, а также техническая документация по клапанам, ранее представленная компанией Babcock, способствует удовлетворению запросов потребителей. SEMPELL Armaturen-Service предоставляет своим клиентам не только компоненты и запчасти, но также и соответствующие технические консультации. Целью производителя клапанов является доведение до максимума выработки электроэнергии при одновременном обеспечении нулевого радиоактивного излучения. Как Ваши клапаны гарантируют выполнение этих двух основных целей? Маркус Йеннебах: Ключевыми словами здесь являются: надежность, продление срока службы между операциями технического обслуживания, низкая стоимость технического обслуживания, отличные уплотняющие свойства и высокие стандарты качества. Чтобы обеспечить рентабельность при одновременном сокращении риска радиоактивного облучения следует применять строгие стандарты

30

Paul Schaller: The flow behavior of gas and liquid properties are analytically and experimentally investigated.

A highly capable software package is available at SEMPELL for flow analysis, which may also be used for static and dynamic FEM-analyses. A laboratory with various capable air and water test equipment exists for experimental flow investigations.

A specialty at SEMPELL is a steam test facility, which can operate at steam conditions of a primary circuit of a pressurizer water reactor at 175 bar and 350°C. The electrically heated steam generator produces 1 t of steam / h under the above mentioned conditions. Located behind the steam generator is a pressure vessel with 3 test rigs.

Tests within the laboratory could eliminate a part of the hot commissioning on site.

The qualification of safety related valves for NPPs is hardly impossible without experiments especially under consideration of anticipated accidents. One anticipated accident is the break of a big pipeline, e.g. the main steam line. Only out-of-pile but full scale experiments can provide certainty that the Main Steam Isolation Valve will reliable close under pipe break conditions. Such a verification test must model system parameters such as decreasing steam generator pressure, flashing of the steam generator water inventory, increase back pressure and the flow rate. These kind of tests are carried out at special valve testing facilities in the, e.g. at the AREVA Large Valve Test Facility GAP, Technical Center Karlstein. Moreover, such qualifications, although expensive, have the advantage that the valve malfunction risks are taken out of the start-up phase of the power plant and transferred to the pre-operational laboratory tests.

The most common regulations in this field are ASME QME1 and IEEE-382.

Are there any specific requirements or adaptations needed for the Russian Market place?

Markus Jennebach: Test standards depend on the design requirements specified by the customer and the safety class of the product.

In general it has to be distinguished between a general design approval and production tests.

Test and quality standards depend on the nuclear code which is applied and design requirements specified by the customer. In addition to this, the individual safety and quality classification of the valve further defines the test procedure which has to be adhered to.

The designs of Bopp &Reuther products are certified according several international standards (for. eg. www.powertecrussia.com

NUCLEAR производства и придерживаться этих стандартов. Продукция Bopp & Reuther имеет продолжительную периодичность технического обслуживания и значительно сокращенное ремонтное время. Отличные уплотняющие свойства предохранительных клапанов распространяются на весь срок их службы, обеспечивая бесперебойную экономичную эксплуатацию при сохранении точности настройки давления.

National Board Capacity Certification for Nuclear valves according ASME Sec. III or German TÜV type approval).

So the design of our products are proven and tested by independent organizations based on national and international requirements. Also some of our products are tested according special customer requirements i.e.

QME-1 qualification for Main Steam Safety Valve or IEEE qualification of limit switches and electric motors.

The majority of the required production tests can be carried out at Bopp&Reuther’s manufacturing facility using certified internal test rigs.

Пол Шаллер: Никакой комментарий Безопасность и надежность являются первостепенной задачей в этом секторе. Какие требования существуют к современным стандартам испытаний, требуется ли проведение независимых испытаний или испытания могут быть проведены самим производителем? Маркус Йеннебах: Никакой комментарий Пол Шаллер: Поведение потоков газообразных и жидких рабочих сред исследуется SEMPELL аналитически и экспериментально. Для аналитических исследований используется эффективная высокоскоростная вычислительная техника, которая предназначена также для статических и динамических анализов путём моделирования конечных элементов (FEM). Экспериментальные исследования потоков проводятся на нескольких эффективных пневматических и гидравлических испытательных стендах. Особо должен быть упомянут паровой испытательный стенд, в котором параметры пара - давление 175 бар и температура 350 °C - соответствуют характеристикам первого контура охлаждаемого водой атомного реактора. Электрический парогенератор производит при указанных условиях 1 тонну пара в час. К парогенератору подключен аккумулятор давления, к которому присоединяются 3 испытательных стола. Работа на этом стенде даёт результаты, которые частично предсказывают итоги испытаний, проводимых на реакторе во время его пуска в эксплуатацию. Аттестация защитных клапанов для АЭС совершенно невозможна без проведения экспериментов, особенно с учетом условий предполагаемых аварийных ситуаций. Одной из предполагаемых аварий является разрыв большого трубопровода, например основного паропровода. Только лишь полномасштабные эксперименты, проведенные вне реактора, могут дать гарантию, что запорный клапан главного трубопровода (БЗОК) способен надежно срабатывать в аварийных условиях. Эти проверочные испытания www.powertecrussia.com

An adaptation to the Russian nuclear norms and regulations (eg. PNAEG, OTT…) is required for the Russian Market.

Paul Schaller: SEMPELL is aware of the standards and regulations applicable for nuclear valves in the Russian Federation. The Russian norms and standards are sometimes inconsistent and out of date. Nevertheless SEMPELL successful participated in projects for NPPmodernization and new construction sites acting based on the highest safety standards and requirements.

The more challenging issue in the latest times for our company in the Russian market is the unreasonable low budget policy of the design institutes responsible for the turn-key construction of the NPPs in Russia and where the price seem to be the only relevant indicators. On our point of view this is undermining priorities like safety and reliability.

Markus Jennebach graduated as an engineer from the Giessen University of applied Sciences in 1988 with a degree dissertation in Atomic Research and Development and joined Bopp & Reuther SR GmbH last year. Over the years he has held various domestic and international positions in sales, operations and marketing focused on enviromental technologies. For the last ten years he has been focused solely on Valves for nuclear applications.

Paul Schaller graduated with a degree in International management and business law before joining Burgmann Ukraine to be trained on behalf of the German Federal Ministry for Education and Research.

After working with Burgmann Ukraine, Energodar, for 2 years and being appointed director, he joined Sempell Aktiengesellschaft in his current position of Sales Manager, nuclear, for Russia, Ukraine and NIS.

31

АТОМНАЯ должны моделировать такие системные параметры, как снижение давления парогенератора, удары воды от парогенератора, повышение обратного давления и расхода. Такие виды испытаний клапанов проводятся на специальных установках, например на Большой установке AREVA по испытанию клапанов GAP в Техническом центре г. Карлштейн. Кроме того, проведение таких квалификационных испытаний, хотя и является дорогостоящим, однако дают то преимущество, что риски нарушения работы клапана переносятся со стадии ввода электростанции в эксплуатацию на стадию предварительных лабораторных испытаний. Наиболее распространенными нормативами в этой области являются документы ASME QME-1 и IEEE-382. Существуют ли специальные требования или адаптации для российского рынка? Маркус Йеннебах: Стандарты испытаний зависят от требований, установленных заказчиком к конструкции, и класса безопасности продукции. Как правило, следует провести различие между утверждением общего проекта и заводскими испытаниями. Испытания и стандарты качества зависят от примененного ядерного кода и технических требований, установленных заказчиком. Кроме того, согласно специальной классификации безопасности и качества арматуры устанавливается методика испытаний, которая должна соблюдаться. Конструкции изделий Bopp & Reuther сертифицируются на соответствие нескольким международным стандартам (например, Национальное управление сертификации арматуры для атомной энергетики сертифицирует согласно требованиям американского стандарта ASME, Раздел III или требованиям немецкого стандарта TÜV). Таким образом, конструкция наших изделий проверена и испытана независимыми организациями на основании внутренних и международных требований. Кроме того, некоторая наша продукция подвергается испытаниям в соответствии со специальными требованиями заказчика, такими как соответствие предохранительных клапанов, устанавливаемых на выходных коллекторах или трубопроводах острого пара, требованиям стандарта QME-1 для АЭС или соответствие конечных выключателей и электродвигателей стандарту IEEE.

Bopp&Reuther с использованием собственных сертифицированных испытательных стендов. Соответствие стандартам и нормативным требованиям российской атомной энергетики (таким как инструкции PПНАЭ Г, OTT, и прочие) необходимо для российского рынка. Пол Шаллер: Компания SEMPELL осведомлена о стандартах и нормативах, применяемых к арматуре для атомных электростанций в Российской Федерации. Российские нормативы и стандарты не в полной мере совместимы с международными, и несколько устарели. Тем не менее, SEMPELL успешно участвовала в проектах модернизации и строительства новых АЭС, обеспечивая высочайшие показатели соответствия стандартам и требованиям безопасности. Более проблематичным для нас является необоснованно низкая бюджетная политика проектных фирм, занимающихся строительством Российских АЭС, при которой стоимость считается единственным существенным критерием. С нашей точки зрения, это подрывает такие приоритеты как безопасность и надежность. Маркус Дженнебах получил диплом инженера в Университете прикладных наук Гессена в 1988 году, защитив диссертацию на тему научных исследований и разработок в области атомной энергии; пришел в Bopp & Reuther SR GmbH в прошлом году. На протяжении многих лет он занимал различные должности как у себя в стране, так и за рубежом в области продаж, маркетинга и операций с упором на экологические технологии. За последние 10 лет он занимался исключительно клапанами для использования в атомной промышленности.

Пол Шаллер закончил факультет Международного менеджмента и торгового права, после чего пришел в компанию Burgmann в Украине для обучения по направлению Федерального министерства образования и научных исследований Германии. После работы в компании Burgmann в Украине (Энергодар) в течение 2 лет и назначения на должность директора, он начал работать в компании Sempell Aktiengesellschaft в должности Менеджера по продажам в области атомной энергетики для России, Украины и стран СНГ, которую занимает и по сей день.

Большинство необходимых заводских испытаний могут проводиться на производственной площадке

32

www.powertecrussia.com

NUCLEAR

✓ Электроприводы для управления арматурой любого типа

✓ Интеллектуальные блоки управления и редукторы ✓ Расширенный срок службы ✓ Надежность, подтвержденная референциями

ООО «ПРИВОДЫ АУМА» Центральный офис в Москве: (495) 221 6428 Офис в Санкт-Петербурге: (812) 380 9886 Офис в Сургуте: (3462) 236 234 Офис в Красноярске: (391) 291 1260 E-mail: aumarussia@auma.ru

30-летний опыт поставок в атомную энергетику

www.powertecrussia.com

33

АТОМНАЯ

Электроприводы для атомных станций – конкуренция как средство снижения стоимости и повышения безопасности Nuclear Actuators: How Competition is Increasing Safety and Reducing Costs Атомный ренессанс в России обуславливает высокие темпы сооружения новых энергоблоков, что, в свою очередь делает Российский рынок крайне привлекательным для иностранных производителей. Компания AUMA Riester является одним из мировых лидеров в производстве электроприводов, применяемых для автоматизации управления трубопроводной арматурой уже на протяжении более 45 лет. Для отрасли атомной энергетики компания производит электроприводы для применения внутри и вне оболочки АЭС. «Компания AUMA рассматривает рынок атомного оборудования как один из приоритетных и обладает многолетним опытом работы на этом рынке», рассказывает Сергей Шиманский, директор по продажам оборудования для АЭС российского подразделения AUMA. «Электроприводы AUMA уже более 30 лет поставляются на АЭС в странах ЕС, Российской Федерации и странах бывшего СССР, Индии, Китае и др.» - продолжает он. «Благодаря отличной референции своей продукции компания была определена в качестве эксклюзивного поставщика

34

The Nuclear renaissance taking place in Russia has resulted in increased construction of nuclear power generating units. This in turn has made the market attractive for foreign manufacturers.

Leading players in this market include companies such as Auma Riester, who produce modular electric actuators, supporting valve automation for 45 years. For the nuclear sector specifically, they produce actuators for inside and outside containment applications.

“The Nuclear market is one of our top priorities, as we have significant experience in this field”, says Sergei Shimanskiy, Nuclear Director for Auma Russia. “ Our actuators have been supplied to nuclear power plants in many EU countries, the Russian Federation, post-Soviet states, India, China and other states for over 30 years,” he continues. “Indeed, on the strength of this reputation and positive feedback, we have been selected as the sole manufacturer and supplier of electric actuators for the first European pressurized reactor (EPR), which is now under construction in Finland (Olkiluoto 3). For Russia specifically, we have installed actuators in Leningrad, Kalinin, Kola, Novovoronezh, Kursk, Bilibino and Balakovo nuclear power plants. In 2009, our actuators were supplied to the Beloyarsk and Rostov nuclear power plants.” www.powertecrussia.com

NUCLEAR электроприводов для первого Европейского реактора (EPR), сооружаемого в Финляндии (Olkiluoto 3). На территории Российской Федерации мы поставляли электроприводы на Ленинградскую, Калининскую, Кольскую, Новоронежскую, Курскую, Билибинскую, Балаковскую АЭС. В 2009г. нами осуществлены поставки на Белоярскую и Ростовскую АЭС».

But what difficulties are faced for foreign manufacturers trying enter this Market? There is no doubt that that the rewards for companies who break in to this sector are fantastic.

“In view of the above it’d be relevant to consider the difficulties foreign manufacturers may face with the delivery of their products to Russian nuclear power plants,” says Shimanskiy.

Но с какими трудностями предстоит столкнуться иностранному производителю, пытающемуся войти на этот рынок ? Ведь нет сомнений, что для компаний, сумевших пробиться на рынок, «игра стоит свеч». «В этой связи необходимо иметь в виду те сложности, которые надо преодолеть иностранному производителю при поставке оборудования на Российские АЭС», рассказывает Сергей Шиманский. Но разве это не противоречит широко разрекламированной политике Росатома, нацеленной на стимулирование конкуренции, что должно содействовать как технологическим инновациям, так и повышению надежности и безопасности? «Следует учитывать, что зарубежный производитель и так всегда работает в более жестких условиях ценовой конкуренции, связанных и с большими затратами на логистику и с наличием таможенных пошлин и с собственно более высокой себестоимостью продукции», продолжает Сергей Шиманский. «В случае атомной энергетики существуют и дополнительные формальные трудности, связанные с необходимостью соблюдения «Условий поставки импортного оборудования» . При этом, помимо сертификации в системе ОИТ ,

But Rosatom´s well publicized policy aimed at encouraging competition, with a view to bolstering technology innovation and increasing reliability and safety, would seem to contradict this, would it not?

“Foreign manufacturers are known to compete under more severe price conditions due to higher logistics costs and customs duties, as well as higher fabrication expenses,” counters Shimanskiy. “As well as this, delivery of nuclear equipment involves formal obstacles such as sticking to delivery terms for imported equipment,” that is, apart from OIT certification which is compulsory for all “nuclear” manufacturers, specific decisions on the application of imported products for nuclear power plants have to be given to foreign manufacturers.

The fact that the examination procedure stipulated by the “Delivery terms for imported equipment” is very much similar to the OIT certification procedure and the decision on application is issued for each delivery separately can cause unnecessary bureaucratic barriers for foreign manufacturers” There is no doubt however that the presence of leading foreign manufacturers in the Russian market establishes certain benchmarks for domestic producers, in terms of both technology innovations and price. The fact remains that the Russian actuator market has been dominated by one Russian manufacturer over the last 20 years. Very little product enhancement was witnessed during this time and key factors such as safety and reliability were compromised. With leading foreign manufacturers such as Auma establishing themselves in the market however, local producers were forced to up their game and indeed

www.powertecrussia.com

35

АТОМНАЯ обязательной для всех производителей «атомного» оборудования, иностранные производители должны оформлять специальное решение о применении их оборудования на объекте атомной энергетики. Т.к. процедура, предписанная «Условий поставки импортного оборудования» во многом дублирует процедуру сертификации оборудования в системе ОИТ, а решение о применении оформляется на каждую поставку, это создает дополнительный бюрократический барьер на пути иностранного производителя». Однако, нет сомнений, что присутствие на рынке продукции мировых лидеров задает для отечественных производителей определенные технологические и ценовые ориентиры. В частности, более 20 лет на российском рынке электроприводов была практически монопольно представлена продукция одного отечественного производителя. За указанный период практически не проводилось обновление модельного ряда продукции, качество и надежность которого вызывало нарекания. Однако, с приходом на рынок зарубежных производителей, таких как AUMA, отечественные производители активизировались, анонсировав недавно новые разработки. Кто выигрывает от такой конкуренции – несомненно потребитель!

brand new design features have been witnessed recently.

Ultimately, the end customers are main beneficiaries of competition such as this.

Regarding the price of nuclear products, it may well be that foreign competition is helping to keep the price under control. “Annual price increase for foreign-made products correlates with inflation rates in Eurozone. At the same time price increase for homemade products, taking into account the economic crisis, is much higher and indeed outstrips inflation,” says Shimanskiy.

Competition in this sector therefore is of the utmost importance. Power generated by the nuclear sector is a key priority for Russia and safety and reliability in this sector are paramount. Having said this, now more than ever it is important to to way up costs. The Nuclear industry is a challenging sector with exacting demands for automation products, including actuators. As a result, suppliers need to ensure that developments are aligned to industry regulations and indeed power plant’s requirements. However, in this sector more than any, experience and a good track record count for a lot.

Говоря об уровне цен на «атомное» оборудование необходимо заметить, что конкуренция с зарубежными производителями может оказать сдерживающее влияние на рост цен на рынке. «Ежегодный рост цен на продукцию зарубежного производства хорошо коррелирует с уровнем инфляции в Еврозоне. Тогда как рост цен на отечественную продукцию, в том числе и в условиях кризиса, существенно выше и опережает уровень инфляции в стране», рассказывает Сергей Шиманский. Таким образом, наличие конкуренции в данном секторе машиностроения является жизненно важным фактором. Развитие атомной энергетики является одним из главных приоритетов развития России, а вопросы надежности и безопасности являются ключевыми вопросами развития отрасли. Атомная энергетика является одной из отраслей, выдвигающей повышенные требования к средствам автоматизации, включая электроприводы. Поэтому производители оборудования, поставляемого в атомную энергетику, должны обеспечить полное соответствие своей продукции отраслевым нормативным требованиям, применяемым на АЭС. При этом, не мене важным фактором является наличие у производителя опыта работы в отрасли и убедительные референции применения поставляемого оборудования.

36

www.powertecrussia.com

NUCLEAR

Co-located with:

RUSSIA POWER CONFERENCE AND EXHIBITION 28 – 30 MARCH 2011 • FORUM PAVILION • EXPOCENTR • MOSCOW • RUSSIAN FEDERATION Invitation to Participate Russia Power, now in its ninth successive year, is established as the power industry’s premier platform to gather information about both strategy and technology. Russia Power 2010 attracted over 5,000 high-calibre attendees from a wide range of organisations including government energy departments, OGKs & TGKs, original equipment manufacturers and industry consultants from over 50 countries.

Russia Power comprises a world class exhibition floor offering unrivalled networking and business opportunities for attendees and exhibitors alike. The high level multi-track conference programme created for the industry, by experts from the industry, covers the key business issues and latest technologies that are essential to safeguard the future of the Russian power industry.

If your organization is currently working or considering operating in, investing in or developing business in the Russian Federation, then an exhibiting presence at Russia Power 2011 is essential.

For further information please visit www.russia-power.org or contact: UK, Italy, France, Greece and Benelux: Gilbert Weir Jnr. Exhibition Sales Manager Tel: +44 1992 656 617 E-mail: gilbertw@pennwell.com

Russia and CIS: Svetlana Strukova Exhibition Sales Manager Tel: +7 499 271 93 39 E-mail: svetlanas@pennwell.com

Conference Enquiries: Emily Pryor Conference Manager T: +44 1992 656 614 F: +44 1992 656 735 E: emilyp@pennwell.com

www.russia-power.org Owned and produced by:

www.powertecrussia.com

Flagship Media Sponsors:

Supported by:

®

37

System Operator of Russia

ИТ

Современные тенденции в ИТ инфраструктуре и автоматизации предприятий в области программных систем реального времени Real Time Software – Industrial IT Infrastructure and Automation Владимир Рааг Директор по России и СНГ, OSIsoft Европа

Т

о, что мы видим сейчас в области ИТ в различных отраслях промышленности, в частности в области программного обеспечения, нам несомненно напоминает инфраструктурную революцию в самой ИТ индустрии в России в начале 2000-х. Это и неудивительно, ведь предприятия «реального» сектора экономики неизбежно перенимают все лучшее, что наработанно в ИТ. Кроме того, такие тенденции были уже «обкатаны» на Западе, где развитие ИТ опережает, надо честно в этом признаться, такое развитие в России. О каких же тенденциях мы говорим? Давайте вернемся в 80-е, в мир превалирования больших ЭВМ. Для решения конкретной задачи писались программы или «приложения». Такое приложение само решало весь спектр задач обработки данных: от сбора данных и взаимодействия с внешними устройствами до анализа и визуализации. Сейчас мы бы назвали такие приложения «вертикальными» по расположению на схеме архитектуры ИТ предприятия. Под каждую задачу писали приложение «с нуля», стандартными были только операционные системы и, иногда, драйвера устройств. Разработка, отладка, внедрение занимали значительное время и средства. Постепенно стали появляться различные среды разработки, которые в дальнейшем преобразовались в отдельные части (уровни) ПО, например СУБД. Однако, полноценное разделение «вертикальных» приложений на отдельные уровни произошло с появлением промежуточного ПО, наиболее точно определяемом английским термином middleware. В различных отраслях такое ПО называлось по-разному. Например, где-то к 2000 году в России большие телекоммуникационные операторы уже в основном

38

Vladimir Raag Country Manager Russia and CIS, OSIsoft Europe

W

hat we are currently seeing in various industries, in particular in the field of software, is undoubtedly reminiscent of the infrastructure revolution in the IT industry itself in Russia in the early 2000s. That is not surprising; after all, businesses in the “real” sector of the economy inevitably adopt all the best that has been developed in IT sector. In addition, such trends have already been tried and tested in the West, where, frankly speaking, the development of IT is ahead of that in Russia.

So, what specific trends are we talking about? Let us look back to the 1980s, to a world in which mainframes were predominant. Programs or “applications” were written to perform a particular tasks. Such applications performed a whole range of data processing tasks: from data collection and interfacing with external devices to analysis and visualization. Today, such applications are called “vertical”, according to their position in IT architecture of enterprize.

An application was written from scratch for each task, only the operating systems and, sometimes, the device drivers were standard. Development, debugging and implementation took considerable time and money.

Gradually, various development frameworks, which were subsequently transformed into separate levels of the software, began to appear (e.g. RDBMS). However, “vertical” applications were fully split into separate levels with the appearance of “intermediate” software, or middleware. It was named in different ways for specific industries.

For example, by about the year 2000 Russian major telecom operators had already predominantly established their networks, having installed modern equipment. The software was either bought with the equipment, outsource or home-made developed or separate software suites www.powertecrussia.com

IT построили свои сети, закупив современное оборудование. ПО либо приобреталось вместе с оборудованием, либо выполнялись заказные разработки, либо приобретались отдельные программные комплексы для мониторинга систем и учета предоставляемых услуг. Операторы приобретали оборудование разных вендоров и даже у тех, кто старался строить унифицированную сеть, образовался «зоопарк» оборудования из-за приобретения активов других компаний. Разнородное оборудование создало серьезную головную боль с интеграцией данных, необходимой для полноценной работы. В этот момент на сцену выходят компании-системные интеграторы с предложением такой интеграции. Для решения этой задачи они первоначально используют собственные разработки, но сложность задачи требует промышленного инструментария и такой уже доступен на зарубежном рынке. Он называется mediation (медиэйшн, система медиации), часто неточно переводимый на русский язык как «предбиллинг», так как передает данные не только в биллинг. Его функции: сбор, начальная обработка и передача/представление данных. Сейчас, по прошествии 10 лет, уже никому в

www.powertecrussia.com

were bought to monitor the systems and to meter the services provided. The operators bought equipment from various vendors and even those who were trying to create a unified network ended up with a mixed bag of equipment due to the acquisition of assets from other companies. The variety of equipment caused a serious headache with data integration needed for proper operation.

At that time system integration companies came onto the scene, offering a solution to these problems. They first used their own products to perform such task, but the complex nature of the task requires an industrial toolkit, which was already available in the foreign market. This is called “mediation”, which is often incorrectly translated into Russian as “pre-billing”, as it does not only transmit data to billing. Its functions are the collection, initial processing and transmission/presentation of data. Today, 10 years down the line, nobody in the telecoms industry needs to be convinced of the need for such systems.

A very similar process is now taking place in the field of industrial production. In the West it has already become an established fact. In Russia businesses are now replacing their obsolete Soviet-era hardware and software.

39

ИТ телекоммуникационной отрасли не надо доказывать необходимости подобных систем. Абсолютно аналогичный процесс сейчас происходит в производственной сфере. На Западе это уже свершившийся факт. В России предприятия сейчас заменяют устаревшее оборудование и ПО советских времен. Появилось много разнородных систем нижнего уровня разных вендоров: разные АСУТП, SCADA, DCS, LIMS и так далее. Все эти системы генерируют большое количество данных реального времени, которые надо собирать, проверять их целостность, долго и надежно хранить, анализировать, передавать в другие системы и визуализировать. Данный класс систем включают: исторические (historian) архивы - базы данных хранения информации реального времени; интерфейсы к оборудованию и другим системам; инструменты анализа и представления данных. Назовем данный класс системами реального времени для производства. Основной потребитель данных от таких систем – специализированные приложения с различными функциями для конкретного производства, системы мониторинга и диспетчеризации, системы бизнесаналитики и отчетности. Системы реального времени позволяют снизить расходы на построение единой технологической «шины» данных, интегрировать различное оборудование вместе, производить обновление устаревшего оборудования по мере необходимости, незаметно встраивая новое в существующую инфраструктуру. Можно сказать, что и производстве начинается масштабный переход от «вертикальных» приложений к построению программной инфраструктуры. Какими свойствами должно обладать подобное ПО, чтобы быть инструментом построения инфраструктуры мирового класса? » Соблюдение стандартов » Поддержка моделей объектов » Широта и совместимость интерфейса » Расширяемость, конфигурируемость, открытость » Безопасность » Использование как в ИТ системах, так и в системах автоматизации » Стандартные пользовательские интерфейсы » Масштабируемость, гибкость, доступность Для достижения этих качеств очень важна независимость решений. Производители оборудования обычно делают такое ПО в основном «под себя». Построение подобных систем приводит к снижению капитальных и эксплуатационных расходов из-за переиспользования отработанных решений на другом оборудовании или в другой области. Это позволяет более эффективно расходовать деньги на конечные

40

They implemented various vendors’ low lever systems: PLC, SCADA, DCS, LIMS, etc. All these systems generate a large amount of real-time data which have to be collected, their integrity checked, reliably stored for long periods, analysed, transferred to other systems and visualized. This systems class includes: historic archives (real-time databases); interfaces with hardware and other systems; analysis and data presentation tools. We call this class a realtime system for production industries.

This data is used for various applications in industries, such as the monitoring and dispatch system, business analysis and reporting systems.

Real-time systems allow a reduction of costs when building a unified data “bus”, integrating various items of hardware with one another, upgrading obsolete equipment/hardware as needed and binding new items seamlessly into the existing infrastructure. It can be said that a large-scale transition is taking place from “vertical” applications to the construction of a software infrastructure in industrial production.

So, what attributes must such software have to be a tool for the creation of world-class infrastructure? » Adherence to standards » Object model capable » Extensible and flexible interfaces » Expandability, configurability, openness » Security » Use both in IT systems and in automation systems » Standard user interfaces » Scalability, flexibility, accessibility The independence of solutions is very important for achieving these features. Hardware/equipment manufacturers usually write software to fit their own existing solutions.

These systems lead to a reduction in capital and operating costs thanks to the re-use of tried and tested solutions on other hardware/equipment or in another field. This allows money to be spent more efficiently on end applications, without building a duplicate collection, storing and presentation systems. In the near future, the proportion of infrastructure solutions will seriously increase. It is an inevitable process, which is already taking place abroad.

приложения, не строя дублирующие системы сбора, хранения и представления. Вес инфраструктурных решений в ближайшее время несомненно возрастет. Это неизбежный процесс, уже происходящий зарубежом. www.powertecrussia.com

BUSINESS MANAGEMENT IT

PI System™ в России!

Value Now, Value Over Time Компания OSIsoft поставляет PI System™, de-facto мировой стандарт в инфраструктуре предприятий для сбора, хранения и управления различными данными.

POWER and UTILITIES

Oil and GAS

CORPORATE

DATACENTER and IT

• 15,000 инсталляций в электроэнергетике, нефтяной и газовой промышленности, перерабатывающих отраслях промышленности, производстве и информационных центрах • 65 % из 500 крупнейших международных предприятий используют PI System™ • Около 30 лет опыта работы на мировом рынке • Инновационный подход в разработке Доктор Дж. Патрик Кеннеди, CEO и основатель компании OSIsoft “Мы вознаграждены, когда привносим настоящую ценность. Это означает предоставление такой платформы, с помощью которой наши клиенты непрерывно повышают эффективность своего бизнеса.”

Бернард Морно, Президент

METALS and MINING

CHEMICALS

“OSIsoft – глобальная компания, работающая на мировом рынке. Изменения в OSIsoft Europe в 2009 году еще раз подверждают это. Сегодня мы продолжаем эти усилия и открытие офиса в Москве – важный шаг вперед в поддержке российских клиентов и увеличении бизнеса в России.”

Мартин Оттерсон, Генеральный директор OSIsoft Европа

PULP and PAPER

PHARMACUETICALS

“Никогда не было лучшего времени для предоставления возможностей PI System™ российским предприятиям, чем сейчас, потому что пользователи, видя ключевые параметры их бизнеса в режиме реального времени, могут принять наиболее верные решения.”

Владимир Рааг, Директор по России и СНГ

www.osisoft.com www.powertecrussia.com

“Мы безусловно верим в серьезный прорыв в продажах в России и странах СНГ, ведь мы предоставляем системы, призванные повышать эффективность основного бизнеса предприятий, что исключительно важно в условиях мирового кризиса.”

41

ГИДРОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

Современное состояние малой гидроэнергетики в России Small Hydropower in Russia: Past, Present and Future Борис Енов Директор ЗАО ИТЦ “ЕДИНСТВО”

Г

оворя о состоянии малой гидроэнергетики в Российской Федерации необходимо бросить взгляд в историю. Первая гидроэлектрическая установка (так ГЭС назывались в то время) в России появилась на Алтае на р. Берёзовке в 1882 г. по проекту горного инженера Н.Н. Кокшарова. Это была четырехтурбинная станция, мощностью 180 кВт, которая вырабатывала энергию для водоотливных насосов на Зыряновском руднике. Станция была ликвидирована в 1932 г. по причине износа, т.е. проработала 50 лет.

11 мая 1903 года, вблизи Ессентуков на Кавказе, было заложено здание, мощной по тем временам гидроэлектростанции, на р. Подкумок (700 кВт), которую назвали: «Белый Уголь». Проект станции выполнили профессор Санкт-Петербургского Политехнического института М.А. Шателен и известный энергетик Г.О. Графтио. В то время, она давала электричество четырем городам-курортам, где были установлены 400 уличных дуговых фонарей, а более 3 000 домов освещались лампами накаливания. Электростанция приводила в движение тридцать двигателей, общей мощностью до 100 л.с., для работы насосов, качавших целительную минеральную воду в санатории. Кроме того, одна из прародительниц российской энергетики «тянула» на себе новоявленное чудо техники – пятигорский и кисловодский трамваи. В 1911 году, Управлением Кавказских Минеральных Вод, было принято решение: построить вторую в регионе дизель-электростанцию. Через два года, в Пятигорске, она была сдана в эксплуатацию. Но, еще задолго до этого, профессор М.А. Шателен просчитал возможность совмещения, казалось бы, несовместимого: параллельную работу гидро- и теплоэлектростанций, что увеличивало их мощность.

42

Boris Enov Managing Director, EDIN Engineering

W

hen looking at small hydropower in the Russian Federation it is important to look back at its history.

The first Russian hydroelectric installation (which is what hydroelectric power plants were called at that time) was built in Altai on the River Berezovka in 1882, and was designed by the mining engineer N.N. Koksharov. It was a four-turbine 180 kW plant, generating electricity for the bilge pumps at the Zyryanovsky Mine. The plant was closed down in 1932 due to wear and tear, having been in operation for 50 years.

On 11 May 1903, foundations were laid for a hydroelectric power plant on the River Podkumok near Essentuki in the Caucasus. The plant was large for its time (700 kW), and was given the name “White Coal”.

It was designed by M.A. Shatelen, a Professor at the St Petersburg Polytechnic Institute, together with the famous power engineer G.O. Graftio. It generated electricity for four health resorts with street lighting provided by 400 arc lamps and incandescent lighting for over 3,000 households, and powered thirty motors with total capacity of up to 100 HP, driving the pumps supplying the healing mineral waters to the sanatoria. In addition, this early member of Russia’s nascent energy industry provided the motor power for what was then the latest marvel of technology – the trams in Pyatigorsk and Kislovodsk.

In 1911, the Caucasus Mineral Waters Directorate decided to build the region’s second diesel power station. It was built in Pyatigorsk and commissioned two years later. But long before then Professor Shatelen had looked into the possibility of combining two seemingly incompatible projects: the parallel operation of hydroelectric and thermal power plants, which would increase their power. The experiment, carried out with the “White Coal” and the Pyatigorsk plants, proved successful, with the plants working steadily and www.powertecrussia.com

HYDRO Эксперимент, проведенный на базе «Белого Угля» и Пятигорского источника энергии оказался удачным. Станции устойчиво и эффективно действовали. Это была одна из первых в России электрическая сеть длиной 20 км и напряжением 8 кВ. В 1910 г. была пущена в эксплуатацию Порожская ГЭС с двумя турбинами (по проекту) по 550 кВт, 100-летие безупречной работы которой было отпраздновано в этом году. Проект станции был выполнен известным инженером - выпускником СанктПетербургского института путей сообщения, ученымгидравликом, профессором Санкт-Петербургского Политехнического института, а впоследствии профессором Колумбийского университета (США) Борисом Александровичем Бахметевым. Уникальность станции состоит в том , что до настоящего времени она работает на оригинальных деталях, показывая значительный ресурс работы оборудования. Запроектированная проф. Б.А. Бахметевым и построенная под руководством горного инженера А.Ф. Шуппе арочно-гравитационная плотина, сложенная из камня на цементном растворе, тоже находится в рабочем состоянии, хотя и требует ремонта. Действующее оборудование станции, а оно поставлено из Германии, Швейцарии, Австрии и с российских заводов, а также удачная постройка станции, гармонично вписавшаяся в горный ландшафт, дало возможность признать станцию памятником истории техники Челябинской области. Сейчас Администрация Челябинской области номинирует Порожскую ГЭС на звание памятника Всемирного наследия ЮНЕСКО. К 1917 г. мощность всех 78 ГЭС России составляла около 16 тыс. кВт, из них самой крупной была Мургабская ГЭС - 1 тыс. кВт. Кроме того, в стране насчитывалось до 2 тыс. мелких гидро¬турбинных установок общей мощностью около 90 тыс. кВт, работав¬ших на механические приводы, и около 40 тыс. мельниц с водяными колесами со средней мощностью около 10 л.с. каждая. Необходимо помнить, что все станции принадлежали либо акционерным обществам, долевым товариществам, либо монастырям, либо Кабинету, т.е. царской семье. Таким образом все гидроэнергостроение России до Октябрьского переворота создавалось на частные средства. Аналогичное положение сложилось и после введения в стране НЭП (Новой экономической политики). Когда большевики, взявшие власть в России в свои руки, поняли, что не смогут поднять экономику разрушенной после Первой мировой и последовавшей за ней Гражданской войны, были введены в оборот элементы капитализма. В результате этого, только за 1919 год было www.powertecrussia.com

efficiently. They formed one of the first electric grids in Russia, 20 km long and operating at a voltage of 8 kV. The Porozhskaya hydroelectric power plant, with its two 550 kW turbines, was put into operation in 1910, and this year celebrated a centenary of trouble-free operation.

It was designed by Boris Aleksandrovich Bakhmetiev, a renowned engineer who graduated from the St Petersburg Railway Institute and went on to become a Professor at the St Petersburg Polytechnic Institute and subsequently at Columbia University. Its unique claim to fame is that it is still operating with its original components, demonstrating the remarkable service life of the equipment. The arch-gravity dam, constructed of stone and cement mortar, designed

by Prof. Bakhmetiev and built under the supervision of the mining engineer A.F. Shuppe, is still in working condition, although now needing repair. Its equipment, supplied by German, Swiss, Austrian and Russian manufacturers, and still in working order, and the clever design, merging harmoniously with the surrounding mountain landscape, has resulted in its being granted the status of an engineering monument by the Chelyabinsk Province.

The Administration of the Province has now nominated the Porozhskaya hydroelectric power plant as a UNESCO World Heritage Site.

By 1917, the total capacity of Russia’s then existing 78 hydroelectric power plants was about 16 000 kW, with the largest one, Murgabskaya, capable of generating 1 000 kW. In addition, there were up to 2 000 small mechanically driven hydro turbine generator units with total capacity of about 90 000 kW, and about 40 000 water mills with an average output of about 10 HP each.

It must be remembered that all these power stations were owned either by joint stock companies, limited partnerships, monasteries, or the Cabinet, i.e. the Imperial Family, so that until the October Revolution all Russia’s hydroelectric plants were built with private money.

The situation remained unchanged after the introduction of the New Economic Policy (NEP). When the Bolsheviks, who had seized power in Russia, understood that they could not get the economy, which was destroyed in the First World War and in the Civil War which followed, back on its feet, they introduced some elements of a capitalist system. This resulted in 47 small hydroelectric power plants with a total capacity of 1.6 000 kW being commissioned and built in 1919 alone. Among the first to be built in the countryside was the 48 kW Yaropoletskaya hydroelectric power plant - one of a cascade of five plants on the River Lama near Moscow.

Small hydropower developed in Russia in two qualitatively different stages: » (1919-1945) – The energy of small water-courses was

43

ГИДРОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ Основные технико-экономические характеристики типового проекта строительства малой ГЭС Main technical and economic performance indicators of a standard small hydro power plant construction project № п/п Item No.

Основные показатели Main indicators

Значение Value

1

Стоимость реализации проекта, млн. рублей.

Cost of execution of the project, million RUR.

25…30

2

Срок реализации проекта, мес.

Project implementation period, months.

8…10

3

Срок окупаемости проекта, лет Project payback time, years

3…5

4

Полный средний срок службы, лет Average full service life, years

25

5

Гарантийное обслуживание основного гидроэнергетического оборудования, лет Guarantee servicing of main hydroelectric equipment , years

построено и введено в эксплуатацию 47 малых ГЭС общей мощностью 1,6 тыс. кВт. Одной из первых на селе была пущена Ярополецкая ГЭС мощностью 48 кВт в составе каскада из пяти ГЭС на р. Ламе в Подмосковье. Для развития малой гидроэнергетики в нашей стране характерны два качествен¬но различных этапа: » (1919-1945 гг.) - освоение энергии малых водотоков гидростан¬циями мощностью в несколько десятков киловатт, строительство сельских межколхозных и колхозных малых ГЭС. Всего за период до 1941 г. было построено около 950 малых ГЭС суммарной мощностью около 32 тыс. кВт (при средней мощности ГЭС 35 кВт); » (1945-1969 гг.) – строительство государственных ГЭС укрупненной мощности (от 1 до 10 тыс. кВт), работающих в местных энергосистемах. Только в 1951-1953 гг. было построено 111 сельских ГЭС общего пользования средней мощностью 440 кВт и 116 межколхоз¬ных ГЭС средней мощностью 300 кВт каждая. К 1954 г. насчитывалось максимальное число 6614 малых ГЭС суммарной мощностью 322 тыс. кВт, которые вырабаты¬вали 24% потребляемой сельским потребителями электроэнергии. С введением в 1954 г. разрешения на подключение сельских потребителей к централизованному энергоснабжению, строительство малых ГЭС не только остановилось, но и привело к ликвидации многих, уже успешно эксплуатирующихся. Причиной такого положения явилась очень низкая цена на электроэнергию, получаемую через централизованную сеть и делающим неконкурентоспособной работу действующих малых ГЭС. Основными причинами неконкурентноспособности являлись низкое качество проектов малых ГЭС, отсутствие

44

3

harnessed by hydroelectric power plants with outputs of several dozen kW, with small rural hydropower plants built to serve one or several collective farms. A total of about 950 small hydroelectric power plants with a total capacity of about 32 000 kW and an average of 35 kW were built up to 1941;

» (1945-1969) – Large, state-owned hydroelectric power plants (1 - 10 000 kW), operating in local power systems, were built during this period. In 1951-1953 alone, 111 public service hydroelectric power plants with average capacity of 440 kW were built in the countryside, as well as 116 plants serving groups of collective farms, with an average capacity of 300 kW each.

By 1954, the count of small hydropower plants had reached its maximum: there were 6614 plants with total capacity of 322 000 kW, supplying 24% of rural demand.

However, when in that year rural consumers were allowed to connect to the main grid, small hydroelectric power plants stopped being built, and many successfully operating ones were shut down.

This was due to the very low prices for electricity from the main grid, which made the existing small hydroelectric power plants uncompetitive. The main reasons for this lack of competitiveness were their poor design and the lack of skilled builders, equipment manufacturers and operators. The country had no companies specializing in the manufacture of equipment for small hydropower plants.

Most of the plants of that period suffered from the same shortcomings:

» They made insufficient use of the river flow in the

central regions the country (some plants had a river flow utilization factor of only 0.3-0.4 outside high water periods and supplied only 0.6-0.7 of consumer demand): www.powertecrussia.com

HYDRO

HYDRO ADVERT

www.powertecrussia.com

45

ГИДРОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ квалифицированных кадров строителей, изготовителей оборудования и эксплуатационного персонала. Специализированных фирм, изготавливающих оборудование малых ГЭС в стране не было.

» They shut down completely during high water periods

Большинству малых ГЭС того периода были присущи: » недостаточное использо¬вание стока рек в средней полосе страны (одиночные ГЭС работали при показателе использования внепаводкового стока, равном 0,3-0,4, и при коэффициенте обеспеченности потребителей по элект¬роэнергии, равном 0,6-0,7):

As a result, Russia now has only about 300 small hydropower plants with a total capacity of about 1 300 000 kW. Nevertheless, with electricity prices increasing year by year, interest in the construction of small hydroelectric power stations is reaching new highs, aided by the recent appearance of quite a number of specialist firms designing and manufacturing SHP equipment, offering good performance and a high level of automatic control.

» полная остановка ГЭС в период паводков из-за выравнивания уровней воды в верхнем и нижнем бьефах;

» неустойчивые режимы работы с резкими

изменениями напряжения и частоты тока при колебаниях нагрузок. Поэтому, в настоящее время в России насчитывается только порядка 300 малых ГЭС

when the water levels in the upper and lower pools equalised;

» Load fluctuations lead to abrupt changes in their voltage and frequency.

They include the St. Petersburg companies CJSC MNPO INSET, MPO RAND and CJSC Gidroenergoprom, the Moscow company CJSC MAGI-E the Syzran company CJSC Tyazhmash and others. They manufacture micro and small hydropower plant equipment with installed power of 45 kW - 30 MW, suitable for most heads and water flows. Much of the equipment is produced in modular form, reducing assembly and operating costs.

Nevertheless, obstacles to the development of the

Рис. 1: Вид Порожской ГЭС Pic. 1: A view of the Porozhskaya Hydroelectric Power Plant

общей мощностью около 1 300 тыс. кВт. Тем не менее, в связи с ежегодным ростом стоимости отпускаемой потребителям электрической энергии, интерес к строительству малых ГЭС начинает проявляться на совершенно новом уровне. Поддерживается это и тем, что за последние годы в России появилось

46

domestic SHP industry do exist. Chief among them is the lack of long-term financing for construction projects, whose clients are predominantly regional and municipal authorities wishing to use the electricity to reduce their budget expenditure. No finance is provided by the Federal Budget, while banks and leasing companies are unwilling to become involved in www.powertecrussia.com

Плотность распределения мощности (1/МВт)

КПД турбины (%)

Плoтнoсть рaспрeдeлeния скoрoсти эрoзии (куб.дюйм/МВт/10.000 часов)

Скoрoсть эрoзии (куб.дюйм за 10.000 часов)

Системы мониторинга кавитации Диагностические испытания

КПД турбины

Пример наших результатов (диагностическое испытание на одной из самых больших турбин):

Скoрoсть эрoзии Распределение мощности

Прямая, обозначенная черной линией, и область, обозначенная красным цветом

Рaспрeдeлeниe скoрoсти эрoзии

Мoщнoсть (МВт)

Мы используем инновационную, запатентованную, многомерную виброакустическую технологию, которая позволяет:

В каких случаях вам могут понадобиться наши услуги?

• Сдача турбины в эксплуатацию: - Верно ли модельное прогнозирование?

• Установить механизмы кавитации

- Удовлетворены ли требования контракта?

• Оценить роль деталей турбины в кавитации

• Восстановление или повышение технических

• Выдает данные о пространственном

характеристик турбины:

распределении кавитации

- Фактическое состояние до и после

• Предоставить подробные кавитационные

- Удовлетворены ли требования контракта?

характеристики

• Обычная работа:

• Показать, каким образом могут быть улучшены

- Оптимизация работы для сведения эрозии к

эти характеристики

минимуму

• Обнаружить эффекты изнашивания с чрезвычайно

- Техническое обслуживание в зависимости от

высокой чувствительностью

состояния в связи с кавитацией

• Осуществлять программирование технического oбслуживания путем мониторинга накопившейся эрозии

- Контроль эффектов старения и аварийных ситуаций

Korto Cavitation Services www.korto.com Rue Ste Zithe 12 2763 Luxembourg Luxembourg www.powertecrussia.com

Phone

Fax Email

+55 21 3796 4676 +38 59 1580 6433 +55 21 2137 4937 home@korto.com

47

ГИДРОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ достаточное количество специализированных фирм, проектирующих и изготавливающих оборудование малых ГЭС с хорошими эксплуатационными характеристиками и достаточной автоматизацией управления агрегатами. Среди них можно назвать ЗАО МНПО «ИНСЭТ», НПО «РАНД», ЗАО «Гидроэнергопром» (г. СанктПетербург), ЗАО «МАГИ-Э» (г. Москва). ОАО «Тяжмаш» (г. Сызрань) и другие. Изготавливаемое ими оборудование микро- и малых ГЭС имеет установленную мощность от 45 кВт до 30 МВт и покрывает большинство имеющихся в стране напоров и расходов воды. Многое оборудование выпускается в блочно-модульном исполнении, что сокращает затраты на монтаж и дальнейшую эксплуатацию. Необходимо отметить и существующие барьеры на пути развития отечественного малого гидроэнергостроения. Прежде всего, это отсутствие долгосрочных финансовых средств, направляемых на строительство малых ГЭС. Заказчиками строительства на сегодня, в основном, являются региональные и муниципальные органы исполнительной власти, которые используют выработанную электроэнергию для снижения бюджетных затрат. Федеральный бюджет к финансированию не привлечён. Банки и лизинговые компании неохотно участвуют в строительстве малых ГЭС из-за длительного срока окупаемости. Самым же большим тормозом является длительность процесса отвода земель под строительство малых ГЭС и сложность бюрократических согласований проектов станций, которые могут достигать до 5 лет. Также, в некоторых регионах сетевыми компаниями ставятся завышенные требования по технологическому присоединению к сетям малых ГЭС. Но как отмечалось ранее, сфера малых ГЭС была и будет сферой интереса частного капитала. Уже сегодня сроки окупаемости строительства малых ГЭС отечественного производства являются 4-5 лет, а с ростом стоимости электроэнергии, приобретаемой на оптовом и розничных рынках, эти сроки уменьшатся через 2-3 года в 1,5 раза, что станет привлекательным для малого и среднего бизнеса. Правительство Российской Федерации поддерживает развитие в стране малой гидроэнергетики. Речь идёт об известном

48

the construction of small hydropower plants because of the long payback time.

However, the greatest disincentive is the length of the process of land allocation for the construction of small hydropower plants and the difficulty of obtaining bureaucratic approvals of plant designs, which can take as much as 5 years. In addition, in some regions the grid companies set unduly high technical requirements for connecting the plants to the grid.

However, as noted above, small hydropower plants will continue to be of interest to private capital. Even today, payback times for Russian-manufactured small hydropower plants are 4-5 years, and as the wholesale and retail cost of electricity increases, it can be expected that in 2-3 years’ time they will become up to 1.5 times shorter, making the projects attractive for small and medium-sized business.

The Russian government supports small hydropower.

It has published Decree No. 1-r of 8.01.2009, “On the Main Trends of National Energy Policy aimed at Increasing the Energy Efficiency of Electric Power Generation through the Use of Renewable Energy Sources during the Period up to 2020.” The Decree sets targets for electricity generation from renewable sources, aiming at an increase from the present 1% of the total to 4.5 % in 2020. As is well known, in Russia SHP accounts for up to 80% of the use of renewable energy sources.

These are ambitious targets, higher than those set

by Directive 2009/28/EC for some EU countries for the same period. Their achievement will require the construction of additional small hydropower plants to provide approximately 8,000 MW of installed power.

This implies upgrading plant construction facilities, creating new jobs and involving a large number of domestic and foreign investors.

To reach these targets by 2010, a Small Hydropower Association was founded in Russia last March with the approval of RF Ministry of Energy. The Association unites a number of Russian institutions with an interest in developing small hydropower. It has been working on programmes and mechanisms for involving Russian and foreign investors and specialists in the implementation of the Decree.

This will require setting up small companies specialising in electricity generation by small hydropower plants, some of which could be built with the participation of foreign specialists and organisations. Such projects, provisionally called “joint implementation projects” are designed for implementation over a period of 10-15 years. A detailed discussion of their content will appear in the next issue. www.powertecrussia.com

HYDRO

Рис. 2: Автоматика малой ГЭС Pic. 2: Automation of a small Hydroelectric Power Station

распоряжении Правительства от 8.01.2009 г. № 1-р «Об основных направлениях государственной политики в сфере повышения энергетической эффективности электроэнергетики на основе использования возобновляемых источников энергии на период до 2020 г.» В данном распоряжении установлены целевые показатели объема производства электрической энергии на основе использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) с нынешних 1% до 4,5 % в 2020 г. от общего производства электроэнергии. Как известно, в нашей стране до 80% использования ВИЭ является малая гидроэнергетика. Данные установленные целевые показатели достаточно амбициозны и превышают целевые показатели использования ВИЭ некоторых стран Евросоюза в известной Директиве 2009/28/ЕС на тот же период. Это потребует дополнительного ввода объектов малой гидроэнергетики порядка 8 000 МВт установленной мощности. Такие задачи требуют модернизации как производственной базы энергомашиностроения в стране, создания новых рабочих мест, так и привлечения большого числа www.powertecrussia.com

отечественных и иностранных инвесторов. В связи с этим, для реализации целевых показателей 2020 г., с одобрения Министерства энергетики Российской Федерации, в марте этого года в России была образована Ассоциация малой гидроэнергетики, которая объединила часть заинтересованных в развитии малых ГЭС российских организаций и которая разрабатывает программы и механизмы привлечения отечественных и иностранных инвесторов и специалистов к реализации вышеуказанного распоряжении Правительства. Речь идет о создании в стране малых специализированных предприятий по производству электроэнергии на объектах малой гидроэнергетики, построенных, в том числе и с участием иностранных специалистов и организаций. Данные проекты носят условное название «проекты совместного осуществления» и рассчитаны на реализацию в течение 10-15 лет. Но подробности о составе этих проектов мы расскажем в следующем номере.

49

ГИДРОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

Многомерные и простые методы диагностики и мониторинга кавитации

Multidimensional and Simple Techniques for Cavitation Diagnostics and Monitoring Бранко Баич Korto Cavitation Services. www.korto.com

Последствия кавитационной эрозии лучше всего оцениваются непосредственно во время ремонта. Однако, чтобы установить, какой режим эксплуатации вызывает кaвитaцию, и выяснить роль различных деталей турбины в этом прoцeссe, следует провести виброакустические испытaния или мониторинг. На основании примера большой радиальноосевой турбины на плотине Гранд-Кули в США, представлен многомерный вибро-акустический метод диагностики и мониторинга кaвитaции в сравнении с простыми тeхникaми. Обсуждается роль модельных кавитационных испытаний и испитaний нa прoтoтипe.

1. Введение В связи с тесной зависимостью кавитационных явлений от мелких деталей конструкции турбины, номинально идентичные турбины, работающие в идентичных условиях могут иметь значительно разные кaвитaциoнныe характеристики. Тот факт, что на основании мoдeльных испытаний невозможно предсказать эти различия, требует проведения испытаний кавитации турбины в масштабах прототипа. Тогда как итоговые последствия кавитации в форме накопившейся эрозии могут быть оценены

50

Branko Bajic Korto Cavitation Services. www.korto.com

The consequences of cavitation erosion are best assessed directly, during an overhaul. However, in order to find out from which operating points they stem and clarify the role various turbine parts play in cavitation, one must apply vibro-acoustic measurements or monitoring. Based on the example of the large Francis turbines at the Grand Coulee Dam in the USA, the multidimensional vibro-acoustic technique for cavitation diagnostics and monitoring is presented and compared to simple techniques 1. Introduction Due to the strong dependence of cavitation on the fine details of turbine geometry, turbines declared as identical, even when operated in identical conditions, may have substantially different cavitation characteristics. The fact that model tests cannot predict these differences makes a prototype-scale inspection of turbine cavitation necessary.

While the final consequence of cavitation in the form of accumulated erosion can be assessed by direct inspection in an overhaul, on-line tests on prototype turbines are necessary in order to discover the origin of the deterioration effects and to answer questions such as which operation points contribute most, and which turbine parts cause the effects? Such tests in the form of permanent monitoring www.powertecrussia.com

HYDRO непосредственным инспектированием во время ремонта, испытания прототипов турбин в режиме on-line являются необходимыми для определения источника, вызывающего eрoзию и отвечают на такие вопросы, как – какие рабочие точки больше всего влияют на eрoзию? какие детали турбины вызывают ee? – такие испытания в форме беспрерывного мониторинга необходимы для прослеживания эффектов действия времени и обнаружения изменений, связанных с неполадками. Кавитацию на прототипе турбины нe мoжнo видeть. Поэтому, единственным практичным методом проведения испытаний нa прототипe и мониторинга является использование подходящих вибрoакустических датчиков, установленных на турбине и прослушивания кавитационного шума, или оценивaниe последствий кавитации, таких как вибрации деталeй турбины. В зависимости от количества датчиков и методов, используемых для анализа получаемых от них сигналов, различают два класса тeхник виброакустической диагностики и мониторинга кавитации, происходящих в турбине: многомерная и простиe. В настоящем докладе представлена многомерная техникa1 Корто в сравнении с двумя простыми техникaми, выполненными в системах мониторинга кавитации производства двух компаний США. Сравнение основано на испытаниях2, проведенных на больших радиально-осевых турбинах Tретьей гидроэлектростанции плотины Гранд-Кули, владельцем которой является aгeнтурa УСБР министерства внутренних дел США (Рис. 1).

2. Многомерная техникa С целью предотвращения самых худших последствий кавитационных явлений, сильно нагруженные гребные винты позади крупногабаритных корпусов судов иногда конструируются с расчетом на работу в условиях полного кавитационного течения. Ничего подобного не практикуется в гидротурбинах. В случае с гидротурбинами, кавитационные явления либо не Сноски 1: Краткое описание: Международный журнал по гидроэнергетике и строительству плотин [International Water Power & Dam Construction Journal], Май 2001, Февраль 2003, Ноябрь 2004 Предварительная теория: Журнал по гидротехнике Американского общества инженеров-механиков [Journal of Fluids Engineering of the American Society of Mechanical Engineers], Декабрь 2002 Физические основы: Журнал гидравлических исследований Международной ассоциации по гидрaвликe и исследованиям [Journal of Hydraulic Research of the International Association of Hydraulic Engineering and Research], Январь 2003 Также смотри: www.korto.com/Letter.pdf и www.korto.com/downloads/white_papers/Korto_Cavitation_diagnostics_ and_monitoring.pdf 2: Гранд-Кули G-20, Многомернoе кавитационнoе испытаниe. Сравнение трех методов мониторинга кавитации. Korto Cavitation Services, Отчет GC082103, Том 1 и 2, Май 2008

www.powertecrussia.com

are essential in order to follow aging effects and detect changes due to incidents.

Cavitation in a prototype turbine can hardly be seen.

Thus, the only practical manner to perform prototype-scale cavitation tests and monitoring is to use suitable vibroacoustic sensors installed on suitable locations on a turbine and listen to cavitation noise or assess its consequences, such as the vibrations of turbine parts. Depending on the number of sensors and the methods used to analyze the signals they deliver, two classes of vibro-acoustic techniques for turbine cavitation diagnostics and monitoring can be distinguished: multidimensional and simple techniques.

Рис. 1: Плотина Гранд-Кули на реке Колумбия в штате Вашингтон (США): 6809 МВт установленной мощности генерирования, 3x605 MW и 3x805 МВт на Tретьей ГЭС Fig. 1: Grand Coulee Dam on the Columbia River in Washington state, USA: 6809 MW of installed generating capacity, 3x605 MW and 3x805 MW in the Third Powerplant

In this paper, Korto’s multidimensional technique1 is presented and is compared to two simple techniques implemented in cavitation monitoring systems manufactured by two US companies. The comparison is based on the tests2 performed on the large Francis turbines at the Third Powerplant of the Grand Coulee Dam owned by the US Bureau of Reclamation (Fig. 1).

Footnotes 1: Brief description: International Water Power & Dam Construction Journal, May 2001, Feb. 2003, Nov. 2004.

Introductory theory: Journal of Fluids Engineering of the American Society of Mechanical Engineers, Dec. 2002 Physical background: Journal of Hydraulic Research of the International Association of Hydraulic Engineering and Research, Jan. 2003 See also: www.korto.com/Letter.pdf and www.korto.com/downloads/white_papers/Korto_Cavitation_diagnostics_ and_monitoring.pdf 2: Grand Coulee G-20, Multidimensional Cavitation Test, Comparison of Three Cavitation Monitoring Techniques, Korto Cavitation Services, Report GC082103, Vol. 1 and 2, May 2008

51

ГИДРОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ 2. Multidimensional Technique In order to avoid the worst consequences of cavitation, heavily loaded screw propellers behind bulky ship hulls are sometimes designed to operate in a fully developed cavitation flow. Nothing like this is practiced in hydro turbines. Here, cavitation is avoided or, in order to make the excavation works less expensive, it is accepted but is made rather weak. Thus, a typical turbine is usually operated close to the cavitation threshold. As a consequence, variations in the flow behind the stay vanes and guide

Рис. 2: Полярное представление стандартной зависимости краткосрочной средней интенсивности кавитации (радиальная координата) oт мгновенногo угловогo положения рабочего колеса (угловая координата) Fig. 2: Polar representation of the typical dependence of the short-time mean cavitation intensity (radial coordinate) on the runner’s instantaneous angular position (angular coordinate)

допускаются, или с целью сокращения расходов на земляные работы, они допускаются, но значительно ослабляются. Поэтому, типскaя турбина обычно рaбoтaeт почти на пороге кавитации. Как следствие этому, вариации в потоке позади статорных колонн и направляющих лопаток могут включать и выключать кавитационные явления на рабочих лопатках, когда они проходят через спутную струю. Этo приводит к ситуации, показанной на Рис. 2. Что касается кавитации, в турбине не существует две абсолютно одинаковые направляющие лопатки и две абсолютно одинаковые рабочие лопатки. Это значит,

Рис. 3: Кривые, такие как на Рис. 2, встречающиеся на лoпaстнo-пoвoрoтной турбине в 12 различных точках, распределенных по окружности. Как среднее значение интенсивности кавитации, так и формы кривых имеют значительные различия.

Fig. 3: Curves such as those in Fig. 2 found in a Kaplan turbine in 12 different circumferentially distributed locations. Both the mean cavitation intensity and the forms of the curves differ substantially.

vanes may be turning cavitation on and off on the runner blades as these pass through their wake. This results in the situation illustrated in Fig. 2.

As far as cavitation is concerned, no two truly equal guide vanes and no two truly equal runner blades can be found in a turbine. This means that, instead of thinking about cavitation in the turbine as a whole, V×B independent cavitation processes may be expected to function in it, where V and B are the number of guide vanes and the number of runner blades, respectively. Data on these cavitation processes are to be sought in the curves like those in Fig. 2. There, different peaks describe the interaction of different guide vanes and different runner blades. Рис. 4: Пример сенсорной системы, используемой в многомерных диaгнoстичeскых испытаниях кавитации Fig. 4: An example of the sensory system in a multidimensional diagnostic cavitation test

52

Checking dependences like these in different locations in a turbine, one finds strong differences (Fig. 3). They are consequences of variations in the guide vanes’ shape and setting and of irregularities in the spiral casing shape; even if these irregularities do not affect efficiency, they may have a strong impact on cavitation. Obviously, by www.powertecrussia.com

HYDRO

Относительная интенсивность кавитации - Relative Cavitation Intensity

Oбщий – Total

means of a vibro-acoustical sensor in one location only, an arbitrary result is obtained, both concerning the estimation of the mean cavitation intensity and the information on the cavitation processes. In the multidimensional technique, a rather high number of sensors is used. A typical configuration for a diagnostic test is illustrated in Fig. 4; for permanent monitoring, the number of sensors is reduced.

In most cases, several types of cavitation appear in a turbine in the same or different operation conditions; an example is shown in Fig. 5. The same cavitation type can also appear in different locations within the turbine.

Мeхaнизм 1 - Mechanism 1

Мощность Power

Мeхaнизм 2 - Mechanism 2

Мeхaнизм 3 - Mechanism 3

Текущее угловое положение рабочего колеса турбины Относительная мощность турбины (%) Relative Turbine Power (%) Рис. 5: Три механизма кавитации, установленные на турбине, с отличиями порога кавитации Fig. 5: Three cavitation mechanisms found in a turbine differ in cavitation threshold

что вместо того, чтобы размышлять о кавитации в турбинах в целом, следует предположить наличие V×B независимых кавитационных процессов, где V – количество направляющих лопаток, а B – количество рабочих лопаток. Данные этих кавитационных процессов показаны кривыми, изображенными на Рис.

2, где различные островершинные кривые показывают взаимодействие различных направляющих лопаток и различных рабочих лопаток. При проверке таких зависимостей в различных точках турбины, обнаруживаются сильные различия (Рис. 3). www.powertecrussia.com

Instantaneous runner angular position Рис. 6: Различные участки – следы взаимодействия различных пар направляющих/рабочих лопаток Fig. 6: Different patches are the traces of the interaction of different guide-vane/runner-blade pairs.

Being generated in different flow segments, such different cavitation mechanisms are generally independent and should be dealt with as such. Furthermore, each of these mechanisms differs in details on each guide-vane/ runner-blade pair. Denoting the number of cavitation mechanisms found in a turbine under consideration by M, one thus has MxVxB different processes to assess; for a typical Francis turbine, this may amount to 1,000. With the multidimensional technique, identification of different cavitation mechanisms is done by means of various signal and data analysis tools; one of them is illustrated in Fig. 6.

53

ГИДРОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ Эти различия являются последствиями различий в форме и установке направляющих лопаток и последствиями нарушения правильности формы спирали; даже если эти нарушения не влияют на эффективность работы, они могут оказывать сильное влияние на кавитацию. Очевидно, что на основании использования виброакустического датчика только в одном месте получают произвольный результат как для оценки средней интенсивности кавитации, так и в отношении информации о кавитационных процессах. При проведении многомерной техники используется довольно большое количество датчиков. Типовая конфигурация диагностического испытания показана на Рис. 4; при постоянном мониторинге количество датчиков сокращается. В большинстве случаев, несколько типов кавитации появляются в турбине при одинаковых или различных условиях Рис. 7: Оценка скорости эрозии, полученная для рaдиaльнo-oсeвoй турбины G-20 на рaбoты; пример показан плотине Гранд-Кули посредством многомерной тeхники, вместе с кривой КПД на Рис. 5. Кроме Fig. 7: Erosion-rate estimate derived for Grand Coulee Dam Francis turbine G-20 by means of the того, одинаковый multidimensional technique, together with the efficiency curve тип кавитации может появиться в различных Here, cavitation intensity is presented by the color, and the точках турбины. Тaк кaк подобные кавитационные three black lines point to the three cavitation mechanisms механизмы, созданные в различных сегментах found in this particular turbine. потока, обычно независимы, они должны рассматриваться как таковые. Более того, каждый In the multidimensional technique for turbine cavitation из этих мeхaнизмoв отличается в деталях нa каждой отдельной паре направляющих/рабочих лопаток. diagnostics and monitoring, a huge quantity of highОбозначив количество кавитационных мeхaнизмoв, frequency data (up to 1 or 2 MHz from each sensor, установленных на турбине литерой М, нам придется acquired over at least 100 runner revolutions) acquired by оценить M×V×B рaзличных кaвитaциoнных means of a sufficiently high number of sensors distributed прoцeссoв; для типoвoй рaдиaльнo-oсeвoй турбины, over a turbine is subjected to rather complex signal and количество процессов может достигать 1000. При data processing, which resolves all MxVxB processes, использовании мнoгoмeрнoй тeхники, oпределение and combines this set of data into more compact final различных кaвитaциoнных мeхaнизмoв выполняется information. In the case of permanent monitoring, the посредством использования различных средств resulting data are reduced to a scalar and vector format анализа сигналов и данных, один из которых показан на Рис. 6, где интенсивность кавитации представлена comparable to that used in vibration monitoring; these cavitation data are sent to the central unit of a plant цветом и где три черные линии указывают на

54

www.powertecrussia.com

три кaвитaциoннaя мeхaнизмa, обнаруженнa на этой турбине.

Oбщaя интeнсивнoсть кaвитaции (%) Total cavitation intensity (%)

HYDRO

В мнoгoмeрнoй тeхникe диагностики и мониторинга кaвитaции, большое количество высокoчастотных данных (до 1 или 2 мегагерц от каждого датчика, в минимально 100 вращений) пoлучeнных из достаточно высокого количества Блoк датчиков, распределенных по Unit турбине, подвергаeтся сложной обработке сигналов и данных, что рaзрешает все M×V×B процессы, Мoщнoсть (МВт) – Power (MW) и объединяет этот набор данных в более компактную кончательную Рис. 8: Сравнение 6 номинально идентичных рaдиaльнo-oсeвых турбин на информацию. В случае с ГЭС Бурфeлл, Исландия, показывает различия в высоте порога кавитации и в беспрерывным мониторингом, интенсивности развитoй кавитации полученные данные сокращаются Fig. 8: Comparison of 6 nominally identical Francis turbines in Landsvirkjun’s Burfell до скалярного и векторного HPP, Iceland, reveals differences in the cavitation-threshold height and in the intensity of форматов, сопоставимых с the developed cavitation форматом, используемым в текущем контроле вибраций; эти monitoring system for logging, trending, and further кавитационные данные направляют на центральный блок системы мониторинга станции analysis. An important specific issue here is logging the для регистрации, анализа тенденции и дальнейших accumulated cavitation intensity. This may be used to анализов. Важной специфичной задачей здесь assess the running state of cavitation-erosion development является регистрация накопленной интенсивности and to organize condition-based maintenance. The number кавитации, что может быть использовано для and location of the sensors and the details of the monitoring оценки текущего развития кавитационной эрозии algorithm are usually determined in an introductory и организации мероприятий по техническому diagnostic on-site cavitation test. Due to the fact that обслуживанию в зависимости от состояния. cavitation in every turbine has its particularities, the use of Количество и местоположение датчиков и детали an off-the-shelf monitoring system is not recommended. алгоритма мониторинга обычно определяются при предварительным диагностичeскым испитaниям 3. Results кавитации. С учетом того факта, что кавитационные The second phase of multidimensional data processing – a явления имеют свои особенности на каждой отдельной турбине, использование стандартных step-by-step synthesis – results in various descriptions of систем мониторинга не рекомендуется. the cavitation dependence on turbine operation parameters (two water levels, distributor, and, for Kaplan turbines, 3. Выводы runner opening, discharge, power): Вторая стадия многомерного процесса обработки » MxVxB characteristics of the guide-vane/runner-blade данных – поэтапный синтез – приводит к различным pairs specifying, for each of the M cavitation mechanisms, описаниям зависимости кавитации от параметров the components of the cavitation intensity on each of the B рaбoты турбины (два уровня воды, открытие runner blades as influenced by each of the V guide vanes направляющего аппарата, открытие рабочего колеса and by the position behind the spiral casing; для пoвoрoтнo-лoпaстных турбин, поток через турбину и мощность): » MxB characteristics of the runner blades specifying the cavitation intensity on each blade averaged » M×V×B характеристики пар направляющей/рабочей circumferentially, thus being a mean over all the guide лопатки, определяющие компоненты интенсивности vanes and all the positions behind the spiral casing; кавитации для каждого из М механизмoв кавитации на каждой из В рабочих лопаток, с учетом воздействия кaждoй из V направляющих лопаток и положения позади спирали.

» M×B характеристики рабочих лопаток,

определяющие интенсивность кавитации на каждой лопатке, усредненную по окружности и, следовательно, являющуюся средним значением для www.powertecrussia.com

» MxV cavitation characteristics of the guide vanes; these generally do not describe any cavitation on the vanes but specify the mean influence each vane has on the runner blade cavitation;

» M and, finally, one global cavitation characteristic

specifying the mean cavitation intensity in the turbine.

55

ГИДРОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ всех направляющих лопаток и всех позиций позади спирали.

» M×V кaвитaциoнные характеристики

направляющих лопаток; эти характеристики, обычно не описывают кавитацию на направляющих лопатках, но определяют среднее значение влияния каждой направляющей лопатки на кавитационные процессы нa рабочих лопатках.

Интенсивность кавитации Cavitation Intensity Направляющая лопатка Guide Vane

Мoщнoсть (МВт) Power (MW)

» M и, наконец, одна глобальная характеристика, определяющая среднее значение интенсивности кавитационных процессов в турбине.

Нeкoтoыe примeры глобальных характеристик показаны на рисунках 7 и 8, а примeры характеристик направляющих лопаток – на Рис. 9. Эти данные могут быть использованы для оптимизации работы турбины (Рис. 7 – предотвращение диапазонов нагрузки с высокой интенсивностью кавитации) и оптимизации работы станции (рисунки 8 и 9 – меньшая нагрузка на блоки с более сильной кавитацией при сохранении требуемой производительности). Используются различные специализированные формы кавитационных характеристик турбин, например такие, которые проверяют другие характеристики турбин, такие как кoмбинaтoрнaя связь в пoвoрoтнo-лoпастных турбинах (Рис. 10), или ясно показывают влияние спирали (Рис. 11). На Рис.

11 показано, что кавитация в испытываемой турбинe в основном появляется на довольно узком угловом сегменте спирали. Также видно, что между двумя самыми высокими значениями мощности начинается резкий подъем интенсивности, что указывает на новый механизм кaвитaции. Характеристики кавитационных процессов, изображенные на рисунках 10 и 11, показывают возможности усовершенствования турбины.

4. Сравнение с простыми методами Простые методы мониторинга кавитации следуют прямой логике, применяемой в большинстве других замеров в гидроэнергетике: использование датчика, подходящего для оцениваемого количества, и определение среднего значения или другого подходящего значения количества, определяемого датчиком. При мониторинге кавитации такое решение не является оптимальным по двум следующим причинам:

» Результаты, полученные таким мониторингом

кавитации сильно зависят от местоположения датчика (различия в амплитудах различных кривых на (Рис. 3). Даже если различия в полученных средних значениях и компенсировались бы калибровкой, различия в форме островершинных кривых,

56

Рис. 9: Кавитационные характеристики направляющих лопаток шести турбин в Бурфэлле Fig. 9: Guide-vane cavitation characteristics of the six Burfell turbines www.powertecrussia.com

Oбщaя интeнсивнoсть кaвитaции (%) Total cavitation intensity (%)

HYDRO

Первоначальная кoмб. связь Original Cam

Оптимизированная кoмб. связь Optimised Cam

The global characteristics are illustrated in Figs. 7 and 8, and the guide-vane characteristics in Fig. 9. These data can be used for turbine operation optimization (Fig. 7 – avoiding load ranges with high cavitation intensity) and plant operation optimization (Figs. 8 and 9 – loading less the units which cavitate more strongly, while keeping the needed total power production).

Various specialized forms of turbine cavitation characteristics are useful, e.g. those which check other turbine Мoщнoсть (МВт) – Power (MW) characteristics such as the cam in a Kaplan unit (Fig. 10) or which Рис. 10: Кавитация на лопастно-поворотной турбине 1 на ГЭС Кембс, Франция, explicitly describe the spiral-casing с двумя версиями комбинаторной связи: первоначальная кoмбинaтoрнaя связь influence (Fig. 11). The latter shows oпрeдeлeнa в мoдeльных испытаниях, и оптимизированная связь определена нa that, in the turbine tested, most Прототипe. В испытания КПД нa прoтoтипe рекомендуется включать кавитацию. cavitation appears in a rather narrow Fig. 10: Cavitation in Kaplan unit 1 at Electricité de France’s Kembs HPP, France, angular segment of the spiral. It with two versions of cam installed: the original cam designed in a model test and the also shows that between the two optimized cam determined in an index test on the prototype. It is recommended to highest power values a steep rise of include cavitation in the index test. intensity starts; this points to a new cavitation mechanism. Cavitation characteristics like those in Figs. 10 которые говорят о взаимодействие различных and 11 reveal the possibilities of turbine improvement. частей турбины, показывают, что для выбранного местоположения датчика некоторые компоненты 4. Comparison with simple techniques кавитационных процессов могут быть скрыты, а Simple techniques for cavitation monitoring follow a некоторые могут быть преувеличены. Поэтому, straightforward logic applied in most other hydropower measurements: using a sensor suitable for the quantity to be assessed, and estimating the mean value or other suitable value of the sensed quantity. For cavitation, this is not optimal for two reasons: » the results delivered by such cavitation monitors heavily depend on the sensor location (cf. the differences in the amplitudes of different curves in Fig. 3). Even if differences in the obtained mean values were compensated by calibration, differences in the forms of the peaky curves, which describe the interactions of different turbine parts, show that, for a selected sensor location, some cavitation components may be hidden and some others may be overestimated. Thus, readings of the one-sensor monitor may turn out not to be representative and may thus incorporate a high unknown bias error;

Рис. 11: Пространственное распределение интенсивности кавитации за спиралью на турбине 1 ГЭС Кембс; интенсивность нормализуется до значения в направлении, отмеченном черной точкой.

Fig. 11: Spatial distribution of cavitation intensity behind the spiral casing in Kembs unit 1; the intensity is normalized to the value in the direction denoted by the black dot.

www.powertecrussia.com

» simple signal processing algorithms used in the simple monitors ignore information such as that contained in the patterns in Fig. 3. Thus, such monitors cannot deliver data on cavitation details. If they were used to do so on the only available pattern, the obtained information may be wrong.

In contrast to this, the multidimensional technique uses signals from sensors in many locations and processes them in an appropriately complex way. This makes the resulting

57

показания мониторa с одним датчиком могут оказаться непредставительными, вследствие чего могут содержать высокий процент неопознанной систематической ошибки. » Простые алгоритмы обработки сигнала, используемые в простых системах мониторинга кaвитaции, игнорируют такую информацию, как показано на Рис. 3. Поэтому, такие системы не могут выдавать данные по деталям кавитационного процесса. Если они и будут использоваться тaким oбрaзoм, полученная информация будет неверной. В отличие от этого, многомерный метод основан на использовании сигналов от ряда датчиков, расположенных во многих местах, с их последующей комплексной обработкой. Это обеспечивает представительность этих данных, приближение oцeнкoв средних значений интенсивности кaвитaции к истинному среднему значению общей интенсивности кaвитaции, а также позволяет вывести правильные заключения о происходящих кавитационных явлениях.

Aмплитудa мoдуляции (%) Blade passage modulation amplitude (%)

ГИДРОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

Мощность (МВт) - Power (MW)

Рис. 12: Показания уровня модуляции нa чaстoтe прoхoждeния рaбoчих лoпaтoк, полученные с 32 направляющих лопаток (различные цвета - различные лопатки). Простой монитор выдает жирную черную кривую с точками.

Fig. 12: Readings of the blade-passage-modulation-level obtained on 32 guide vanes (different colors – different vanes). The simple monitor yields as the result the bold black-line curve with dots.

Прoстaя Simple

Мнoгoмeрнaя Multidimensional

Кол-во датчиков в диагностическом испытании Number of sensors in a good diagnostic test

1 1

1 на каждом вaлe направляющей лопатки 1 on each guide-vane shaft

Кол-во датчиков при постоянном мониторинге Number of sensors in permanent monitoring

1 1

обычно 6 typically 6

Алгоритм обработки сигнала и данных Signal and data processing algorithm

Прoстaя simple

Мнoгoмeрнaя complex

Представляет расчет средней скорости эрозии Delivers mean erosion rate estimate

да yes

да yes

Представляет расчет нaкoплeннoй эрозии Delivers accumulated erosion estimate

да yes

да yes

Учитывает все места на турбине Represents all locations in a turbine

нет no

да yes

Опознает различные типы кавитац. процессов Recognizes different cavitation types

незначит. negligible

да yes

Предоставляет диагнoстичeскыe данные Delivers diagnostic details (runner blade quality, etc.)

нет no

да yes

Относит. чувств. в обнаруж. эффектов истирания Relative sensitivity in detecting deterioration effects

~1 ~1

~80 ~80

Общая точность и надежность результатов Overall accuracy and reliability of results

низкая low

высокая high

58

www.powertecrussia.com

HYDRO

Сравнение двух классов систем мониторинга кaвитaции показано в таблице. Высокoe oтнoшeниe чувствительности двух клaсoв мониторинга является результатом того факта, что оценка виброакустического сигнала изначального эффекта старения сравнивается с оценкой суммарной интенсивности кaвитaции, eсли полученнa простым монитором, и с оценкой интeнсивнoсти в камере пространственного разрешения, eсли полученнa многомерным мониторoм.

5. Модельные испытания в сравнении с испытаниями на прототипе » При проведении стандартного модельного испытания кавитации получают данные, которые представляют значительно меньшую ценность для практической работы по сравнению с данными, полученными посредством многомерного метода виброакустических исследований (Рис. 14). Сноски 3: П.Ж. Вольф, Р.К. Джоунс и П. Мач [Wolff, P.J., Jones, R.K., и March, P.], Оценка результатов мониторинга кавитационных процессов на основании акустической эмиссии [Evaluation of Results from Acoustic Emissions-Based Cavitation Monitor], Гранд-Кули, блок G-24, Сравнительные испытания системы мониторинга кавитации, Сводный отчет, Октябрь 2005, www. wolffwareltd.com/downloads/Grand%20Coulee%20Cavitation%2 0Report.pdf www.powertecrussia.com

Oбъемный расход - Discharge (m3/s)

На рисунках 12 и 13 многомерный метод Простая техникa мониторинга сравнивается с двумя простыми системами Simple Monitor мониторинга, установленными на плотине ГрандКули2: система мониторинга с одним датчиком на 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 MW одном вале направляющей лопатки с амплитудой модуляции сигнала в качестве вывода (Рис.

12), и система мониторинга с использованием 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 MW одного датчика на стенке отсасывающей трубы Мнoгoмeрнaя тeхникa мониторинга и эффективного значения сигнала в качестве Multidimensional Monitor вывода (Рис. 13). На Рис. 12 показано, насколько непредсказуемыми и неточными могут быть результаты, полученные только от oднoгo Рис. 13: Прогноз кавитации, выполненный на основании датчика. В зависимости от местоположения простого мoнитoрa с использованием одного датчика, датчика, настройка мощности, при которой установленного на стенке отсасывающей трубы, в сравнении с результатом, полученным мнoгoмeрным спoсoбoм (красная – с оценка интенсивности кавитации достигает эрозией, зеленая – без эрозии, желтая – переходный диапазон) своего максимального значения, колеблется в пределах 50 МВт или 100 МВт. Это иллюстрирует Fig. 13: Cavitation prediction made by means of the simple monitor ситуацию использования обоих систем using one sensor installed on the draft tube wall, compared to the мониторинга на основании одного датчика. multidimensional result (red – erosive operation, green – erosion-free Вторая простая система мониторинга имеет еще operation, yellow – transition range одну дополнительную проблему: полагаясь на данные, полученные от датчика, установленного data representative, the mean values of cavitation intensity в месте где превалируют свободные вихревые estimates close to the true mean total intensity values, and потоки не вызывающие эрозию, система the conclusions on the details of the cavitation processes неправильно интерпретировала двухгодичные 3 available and correct. показания , что привело к парадоксальным результатам (Рис. 13).

Чистая высота напора (м) - Net Head (m) Рис. 14: Обычные результаты модельного испытания кавитационных явлений – черные точки, а испытания на прототипе – красные точки; рабочий диапазон – зеленoе. Из 17 точек модельных испытаний только две показывают реальное состояние при эксплуатации, тогда как на основании испытания с прототипом получаем полную картину в деталях.

Fig. 14: Typical cavitation-related results of a model test – black dots, and a prototype test – red dots; operating range – green.

Out of 17 model data points, only two describe the real situation in the exploitation, while the prototype test yields its detailed description.

59

ГИДРОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ

» В некоторых случаях не все механизмы

кавитации могут быть прослежены при модельном испытании, однако все механизмы могут быть прослушаны и оценены при мнoгoмeрнoм вибрoaкустичeскoм испытании на прототипе.

» Существует сильный масштабный эффект

моделирования начальной стадии кавитации, поэтому кавитацию следует проверять на прототипе.

» В связи с неполным сохранением профиля

рабочей лопатки после ремонта эрозионного износа и в связи с различными эффектами истирания во время эксплуатации, кaвитaциoнныe характеристики турбины меняются со временем; это требует проведения постоянного мониторинга прототипа.

6. Заключения Многомернaя тeхникa диагностических испытаний и мониторинга кавитации основаннa на использовании датчиков, распределенных по турбине, и комплексной обработке данных и сигналов, на основании чего получают надежную оценку интенсивности кавитации и подробности диагностики кавитации. Результаты могут быть использованы для оптимизации эксплуатации турбины или станции с целью сокращения эрозии, организации мероприятий по оптимизации технического обслуживания в зависимости от состояния, связанного с вопросами кавитации, и определения частей турбины, требующих усовершенствования. Простые тeхники мониторинга кавитации, основанные на использовании одного датчика и простой обработки сигнала, могут выдавать oцeнки интенсивности с высоким уровнем систематической ошибки. Эти методы игнорируют большинство информации о кавитации, содержащейся в виброакустических сигналах, и не выдают детали кавитационных процессов. Модельные испытания не могут заменить кавитационные испытания на прототипе.

In Figs. 12 and 13, the multidimensional technique is compared with the two simple monitors installed at Grand Coulee Dam2, the monitor with one sensor on one guide-vane lever and the modulation amplitude as the output (Fig. 12), and the monitor using one sensor on the draft tube wall and the RMS signal value as the output (Fig. 13). Fig. 12 shows how poor and unpredictable the results can be when based on one sensor only. Depending on the sensor location, the power

60

setting at which the assessment of cavitation intensity reaches its maximum varies by 50 MW or 100 MW. This illustrates the situation with both one-sensor monitors. The second simple monitor has one more problem: relying on a sensor in a location in which non-erosive free-vortex cavitation prevails and interpreting the two-year readings3 in the wrong way yielded a paradoxical result (Fig. 13).

A comparison of the two classes of cavitation monitors is recapitulated in the table.

The high ratio of the monitoring sensitivities is a consequence of the fact that a vibro-acoustical signature of the initial deteriorating effect is compared to the total cavitation signature in the simple monitor and to the signature stemming from a spatial resolution cell in the multidimensional monitor.

5. Model tests vs. prototype tests » In a typical model cavitation test, many fewer data useful for the practical operation of the prototype are obtained than by means of an in-plant multidimensional vibroacoustic monitor or in such a test (Fig. 14).

» In some cases, not all cavitation mechanisms can be

seen in a model test, but all of them can be heard and assessed in a multidimensional in-plant vibro-acoustic test.

» There are strong scale effects in incipient cavitation modelling. Thus, cavitation should be checked on the prototype.

» Due to the fact that the runner blade profile is not fully

preserved in erosion repairs, and since various deterioration effects appear in exploitation, turbine cavitation performance varies in time. This makes continuous monitoring of the prototype necessary.

6. Review and Conclusion The multidimensional technique for cavitation diagnostic tests and monitoring uses sensors distributed over a turbine and conducts complex signal and data processing. It yields reliable estimates of cavitation intensity and delivers diagnostic details on cavitation. This can be used to optimize turbine or plant operation for minimum erosion, organize predictive maintenance related to cavitation, and identify turbine parts which could be improved. Simple cavitation monitoring techniques, based on one sensor and simple signal processing, may deliver intensity estimates with a high bias error. They ignore most of the information on cavitation contained in vibro-acoustic signals and do not yield details of cavitation.

Model tests cannot substitute prototype cavitation tests.

Footnotes 3: Wolff, P.J., Jones, R.K., and March, P., “Evaluation of Results from Acoustic Emissions-Based Cavitation Monitor, Grand Coulee Unit G-24, Cavitation Monitoring System Comparison Tests, Grand Coulee Project, Final Report”, October 2005, www.wolffwareltd.com/downloads/Grand% 20Coulee%20Cavitation%20Report.pdf

www.powertecrussia.com

HYDRO Приложение 1 – Стандартная инсталляция системы многомерного мониторинга Датчики кавитации устанавливаются на валах или плечах направляющих лопастей в надежно защищенных корпусах.

Appendix 1 – Typical installation of the multidimensional monitoring system The cavitation sensors are installed on the guide-vane shafts or levers, in robust protection boxes. Источники данных: » (Обычно) 6 датчиков кавитации » Триггерный датчик » Источники данных о рабочих услoвиях (верхний и нижний уровни воды, отверстие распределителя, отверстие рабочего колеса для поворотно-лопастных турбин, поток через турбину, мощность) Выбoрки случaйних сигналов кавитации, репрезентативные в пространстве и времени, подаются на кaвитaциoнный процессор, который реализует алгоритм многомерного мониторинга с целью снижения значительного объема высокочастотных данных до ограниченных по размеру дeтeрминистичeских данных, характеризующих признаки кавитации. Обычно, общая интенсивность кавитации подается в виде аналогового сигнала, и эти данные, а также подробные сведения о кавитации, публикуются в сети LAN. Эта система может использоваться независимо или в качестве кавитационного канала в общей системе мониторинга электростанции. Комплексные системы мониторинга кавитации Корто рeaлизируются в технологии ФПГA/ РT. Ниже приведен обзор внутренней части мнoгoмeрнoго кавитационного процессора Корто типа 7391P. Data sources: » (Typically) 6 cavitation sensors » Key phasor » Sources of operation data (head and tail water level, distributor opening, runner opening for Kaplan units, flow through a turbine, turbine power setting).

The samples of random cavitation signals, representative in space and time, are fed to the cavitation processor which implements the multidimensional monitoring algorithm in order to reduce a high volume of high-frequency data to limited-size data on deterministic cavitation signatures. Usually, total cavitation intensity is delivered as an analog signal, and these data and the data on the details of cavitation are published on the LAN. The system can be used independently or as a cavitation channel of a general plant monitoring system.

Korto’s multidimensional cavitation monitoring systems are implemented in the FPGA/RT technology. On the left is the view of the interiourof the Multidimensional Cavitation Processor Korto Type 7391P.

www.powertecrussia.com

61

ГИДРОЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ Приложение 2 – Многомерное кавитационное испытание на прототипе Описание методики

B

A

G

H

Подготовка испытаний на электростанции занимает 1-3 дня. В зависимости от типа оборудования необходим простой в течение получаса или ночной смены. Остальная часть подготовки проходит в режиме нормальной работы. Испытания турбины проводятся в 20-30 режимах мощности; при этом рекомендуется локальный контроль. Для каждой комбинации уровней воды измерения продолжаются в течение 2-3 часов.

I

J K 62

D

Методика испытаний является неразрушающей. Мы приклеиваем или прикрепляем магнитами базовые датчики кавитации A на оси или рычаге каждой из направляющих лопаток. Эти датчики перекрывают диапазон частот от частоты вращения турбины до 0,3 МГц. Мы также используем несколько других типов датчиков кавитации B, установленных в других местах и покрывающих более высокие частоты. Посредством триггерного датчика C выполняется синхронизация получения и обработки сигнала с вращением турбины. Рабочие параметры снимаются посредством D (верхний и нижний уровни воды, отверстие распределителя, отверстие рабочего колеса для поворотнолопастных турбин, поток через турбину и мощность турбины). Через E/F/G/H сигналы подаются на процессор кавитации I. Обработанные, а при необходимости, также исходные данные сохраняются на дисках большой емкости J. Проведение испытаний контролируется управляющим компьютером K, а компьютеры L служат для связи с операторами электростанции.

E

F

C

L

Анализ данных, основанный на программной реализации многомерного алгоритма Корто, часто является рекурсивным и выполняется 2-6 недель. В результате получается подробный отчет о кавитационных характеристиках турбины. ПРИМЕНЕНИЕ • Оптимизация работы для уменьшения эрозии • Улучшение кавитационных характеристик турбины • Прогностическое техническое обслуживание (при стабильных уровнях воды достаточно проведение испытаний; в противном случае необходим постоянный мониторинг) www.powertecrussia.com

HYDRO Appendix 2 - Multidimensional Cavitation Test on a Prototype How is it made?

B

A

D

The technique is non-destructive. We glue or fix by magnets the basic cavitation sensors A on the shaft or the lever of each guide vane. These sensors cover the frequency range from the turbine revolution frequency up to 0,3 MHz. We also use several other types of cavitation sensors B installed in other locations and covering higher frequencies. By means of the key phasor C, we synchronize the signal acquisition and processing with turbine rotation. We acquire operation parameters by means of D (head and tail water level, distributor opening, runner opening for Kaplan turbines, flow through the turbine, and turbine power setting). Through E/F/G/H, we feed the signals to the cavitation processor I. The processed and, when necessary, also the raw data is saved in the high-capacity disks J. The test is controlled through the supervising computer K and the computers L used to communicate with the plant operators.

E

F

C

G

The preparation of the test at the plant lasts for 1-3 days. A halfan-hour or a one-night long still stand is needed, depending on machinery details. The rest of the preparation is made in normal operation.

H

The turbine is tested on 20-30 power settings; local control is recommended. For one water-levels situation, the measurement lasts for 2-3 hours.

The data analysis, based on the software implementing Korto’s multidimensional algorithm, is often recursive and lasts for 2-6 weeks. The result is a report on detailed turbine cavitation characteristics.

I

J K www.powertecrussia.com

APPLICATION • Operation optimisation for minimal erosion • Improvement of turbine cavitation performance • Predictive maintenance (in case of stable water levels, the test is sufficient; otherwise, permanent monitoring is necessary)

L 63

ИНТЕРВЬЮ

Интервью PowerTec с Лукиным Александром Андреевичем, Генеральным директором “Технопромэкспорт” PowerTec Talks with Alexander Andreevich Lukin, General Director of Foreign Economic Enterprise, “TekhnoPromExport” OJSC Российский энергетический сектор переживает тяжелый период в настоящее время; серьезным камнем преткновения для реализации проектов на рынке является обеспечение финансирования. Какие перспективы отрасли до конца этого года и на период 2011? Инвестиции в энергетику в России серьезно пострадали не столько от финансовых проблем, вызванных кризисом, сколько от падения спроса и возросших рисков невозврата инвестиций. Но с лета этого года в России у инвесторов появилось преимущество благодаря запуску системы «Долгосрочных договоров на поставку мощности». Гарантирование возврата инвестиций в виде заранее определенной платы за новую мощность и встречные обязательства инвесторов на поставку этой мощности обеспечат необходимый темп и объем инвестиций в электроэнергетику страны. На 2011 год, думаю, придется новый пик тендеров на строительство новых мощностей. Что касается задержек исполнения уже начавшихся проектов, то задержки, связанные с недостатком у компаний финансовых ресурсов, безусловно были, но не системного характера. Стремление как можно быстрее завершить проект было встречным и со стороны инвестора и со стороны ЕРС-контрактора, поскольку каждый день просрочки вел к удорожанию проекта. В 2010 году частными генерирующими компаниями завершаются инвестиционные проекты на 4058 МВт. Технопромэкспорт вводит в эксплуатацию два энергоблока по 450 МВт. Срок исполнения контрактов составит около 2 и 3 лет, с задержкой финансирования одного из них на год.

64

The Russian power sector is going through a difficult time at the moment, with available finance a major stumbling block for projects in the market. What is the outlook for the industry for the remainder of this year and through 2011?

Investments into the power generation sector in Russia have significantly suffered, not so much due to the financial problems caused by the crisis but by falling demand and a high risks of non-repayment. From the beginning of summer this year however, investors in this sector were buoyed by the launch of a system of Long-Term Agreements for Power Supply. Return for investors is guaranteed with predetermined payment for new power supply, and in turn investors have their own obligations of further capital injections. This will increase market growth, and indeed I believe that 2011 will see a significant rise in tenders for the construction of new power facilities.

There have been incidences where projects have been delayed due to financial constraints. The ambition to complete these projects in the shortest possible time however was the main target of both the EPC companies and the investors, with any delays costing both parties money. During 2010, private power generation companies completed projects with a combined power output of 4058MW. TechnoPromExport put two power generation units in to operation, each having the capacity of 450 MW. What changes are you seeing from the de-regulation of the power-gen sector? What impact is this having on new construction or modernization?

With the launch of the new market system, the program for www.powertecrussia.com

INTERVIEW Какие изменения Вы видите в результате уменьшения государственного контроля над энергетической отраслью? Какое влияние это имеет на новое строительство и модернизацию?

new construction of power generating facilities was the most vulnerable due to its requirement of large investments.

The key for the updated investment program is the scope of demand and the cost effectiveness of the power generation.

Естественно, что самой уязвимой с началом работы новой системы регулирования отрасли оказалась программа строительства новых мощностей, поскольку она требовала больших вложений.

Market Council, a non profit organization, proved its effectiveness in the absence of total state control by bringing into balance the obligations of the electric power suppliers and buyers in Power Supply Agreements.

Eventually, investors agreed with the punitive sanctions for defaulting on their obligations, and the consumers agreed with the revised future power supply price. However, the Ministry of Energy of the Russian Federation preserved their influence on the process, as they are responsible for the implementation of the development plan for power generation in general.

Ключевыми критериями для прошедшей корректировки инвестиционной программы, стали объем спроса и эффективная генерация. Некоммерческое Партнерство «Совет рынка», в отсутствие total state control, показало свою эффективность, сбалансировав встречные обязательства поставщиков и покупателей электроэнергии в «Договорах на поставку мощности». В итоге инвесторы согласились на штрафные санкции в случае неисполнения инвестпроектов, а потребители согласились с ценой будущей мощности. Министерство энергетики РФ при этом сохранило свое влияние на процесс, так как оно отвечает за реализацию плана развития энергетической отрасли страны в целом. Какие изменения Вы заметили на рынке после принятия законов об энергосбережении и энергоэффективности? На мой взгляд, рассуждения, что за счет политики энергосбережения можно удовлетворить восстановившийся спрос на электроэнергию и компенсировать ввод новых мощностей, несостоятельны. Эти два процесса должны идти параллельно. Снижение чрезмерной энергоемкости российской промышленности должно происходить в первую очередь за счет внедрения современных технологий производства, обеспечивающих уменьшение производственных энергозатрат, а не только за счет повышения эффективности генерации электроэнергии. Как ведущая компания, занимающаяся проектированием, материально-техническим обеспечением и строительством в стране, - ад какими крупными проектами Вы работаете в настоящее время в России? На текущий момент компания реализует в России 5 крупных проектов, суммарной мощностью 2125 МВт. На двух объектах, которые должны быть введены в эксплуатацию в этом году, ведутся пуско-наладочные работы – это энергоблоки ПГУ-450 на Южной ТЭЦ22 в г. Санкт-Петербурге и Калининградской ТЭЦ-2. Также в завершающей стадии находятся работы по строительству второго энергоблока 325 МВт на Ивановских ПГУ. Активно реализуем проект по строительству 2-х угольных энергоблоков по 225 МВт www.powertecrussia.com

What changes have you seen in the market since the implementation of the energy efficiency laws?

In my opinion, speculation that it is possible to satisfy an increased demand for electricity at the expense of energy efficiency are groundless. These two processes must run in parallel. Implementing modern production technology will help reduce the excessive power consumption in Russian industry; it is not only a matter of increasing the efficiency of power generation.

As a leading EPC company in the region - what major projects are you currently working on in Russia?

At present, the company is implementing 5 major projects in Russia with a total capacity of 2125 MW. Set-up and start-up operations are being performed on two sites – Power Generation Unit PGU-450 of Uzhnaya Combined Heat & Power Plant TEC-22 in St Petersburg and TEC-2 in Kaliningrad, which are to be commissioned this year.

Furthermore, the construction of the second power generation unit for 325 MW at the Ivanonvsk PGU has reached its final stage. The construction of 2 coal power generation units totalling 225 MW at the Cherepetc Power Plant is moving fast towards completion. Works have also been launched at the Urengoy PGU-450.

With many new construction projects scheduled for the near future - what major construction projects will be started by TPE over the next 12 months?

For the most part, we are targeting high capacity projects, however, we also try to bid for all available tenders. Our company has the most extensive experience among EPC-Contractors in Russia in the construction of Combined Cycle Power Plants (CCPP); this year alone we are in the process of commissioning two such plants and indeed three more are currently being built. This experience is one of the major competitive advantages of the company. The

65

ИНТЕРВЬЮ на Черепетской ГРЭС. Приступили к развороту работ на Уренгойской ПГУ-450.

construction of PGU-450 in the town of Novy-Urengoy is at the initial stage.

Учитывая, что огромное количество строительных проектов запланировано для реализации на ближайшее будущее, – какие основные проекты строительства будут начаты Технопромэкспортом в ближайшие 12 месяцев?

Do you think there is more potential within the retrofit market than new build?

Мы ориентируемся в основном на крупные проекты по мощности, но держим на прицеле все ближайшие тендеры. Наша компания имеет самый большой опыт среди EPC-контракторов в России по строительству станций с бинарным циклом CCPP (только в этом году пускаем два таких объекта, еще три строим). Этот опыт- одно из конкурентных преимуществ компании. В начальной фазе осуществления проекта находится строительство ПГУ-450 в г. Новый Уренгой. Считаете ли Вы, что рынок модернизации и усовершенствования имеет больший потенциал по сравнению с рынком нового строительства? К сожалению, рынок ретрофита пока что невелик и не только в России. Капиталоемкость ретрофита не привлекает генкомпании и они заменяют его частыми текущими ремонтами. Реконструкция и модернизации у нас может быть еще более затратна, чем новое строительство, поскольку износ и моральное устаревание оборудования старых российских станций слишком велико. Все большее количество западных компаний входят на российский энергетический рынок. Считаете ли Вы, что их технологии эффективно конкурируют с российскими компаниями? Емкость рынка энергетического оборудования в России достаточно велика, что бы вместить как иностранное, так и отечественное оборудование. Российские производители энергетического оборудования полностью загружены. Время от времени появляются заявления о создании совместных предприятий по производству энергетического оборудования в России западными производителями, но реализованных проектов крайне мало. Для большего присутствия зарубежного оборудования, более современного по многим параметрам, необходимо скорейшим образом решить проблему гармонизации российских энергетических стандартов с западными аналогами. К сожалению, очень мало усилий предпринимается для решения этой проблемы. Отсутствие гармонизированных стандартов является серьезным препятствием как для продвижения зарубежного оборудования на российский рынок, так и для российского оборудования за рубежом.

66

Unfortunately, the retrofit market hasn’t yet expanded in Russia. The capital capacity of retrofit doesn’t attract general contractors and they substitute retrofit by frequent routine maintenance. Reconstruction and modernization may be more cash consuming in our country when compared with the new construction, since the wear and tear and the rate of obsolescence of the equipment of old Russian plants is too high.

More and more western companies are entering the Russian power sector. How effectively do you feel their technologies are competing with Russian companies? High capacity projects?

The Russian power generation sector is large enough to incorporate both foreign and domestic equipment. The majority of Russian manufactures have full order books.

Occasionally, there are announcements on the establishment of joint ventures with western manufacturers for the production of power generating equipment in Russia; however, the number of projects that are implemented are low. To facilitate a higher presence of modern foreign equipment with enhanced performance it is important that Russian standards are brought more in line with their western equivalents.

Unfortunately, there is not much activity for the solution of this problem. The absence of harmonized standards is an obstacle for the promotion of the foreign equipment to the Russian market and indeed vice versa.

I understand that TPE have a strong international presence.

What are your key international markets and what plans do you have for international expansion?

Currently, the ratio of Russian to foreign projects in our portfolio is 70/30. Looking forward, I believe, this ratio will tend to become 50:50. Traditionally, key international markets for us are the Middle East and South-East Asia.

Alexander Andreevich Lukin General Director of Foreign Economic Enterprise VO “TekhnoPromExport” OJSC Born: April 3, 1955 in the town of Kaltan, Kemerovo Region Education: Moscow Institute for Energy Technology, Open University Business School, UK (MBA Program) 1980 to 1987 - Power Stations Network of the Ministry of Energy of the USSR www.powertecrussia.com

INTERVIEW Насколько я понимаю, ТехноПромЭкспорт имеет устойчивое международное присутствие. Какие международные рынки являются для Вас ключевыми, и какие у Вас планы по расширению границ международного рынка? На сегодня соотношение российских и зарубежных проектов в портфеле заказов компании составляет 70 к 30. Думаю, что в перспективе это соотношение будет стремиться к 50:50. Ключевыми для нас традиционно являются рынки Ближнего и Среднего Востока и ЮгоВосточной Азии. Лукин Александр Андреевич Генеральный директор ОАО “ВО “Технопромэкспорт” Родился 3 апреля 1955 года в городе Калтан, Кемеровской области Образование: Московский энергетический институт, Open University Business School, UK (MBA Program) С 1980 по 1987 - работал на электростанциях системы Минэнерго СССР С 1987 по 2005 – работал во Внешнеэкономическом Объединении «Технопромэкспорт», пройдя путь

www.powertecrussia.com

1987 to 2005 - Foreign Economic Enterprise “TekhnoPromExport”, starting from the position of engineer and worked his way up to be appointed a Regional Director of European Countries. Head of VO “TekhnoPromExport” Rep Office in Pakistan.

2005 to 2009 – Vice President of the Global Distribution Network Alstom Power. Responsible for market development in Russia and the CIS countries.

From April 2009 until present: General Director of Foreign Economic Enterprise VO “TekhnoPromExport” OJSC от инженера до регионального директора по странам Европы. Возглавлял представительство ВО «Технопромэкспорт» в Пакистане С 2005 по 2009 - вице-президент глобальной сбытовой сети Alstom Power. Отвечал за развитие рынка России и стран СНГ С апреля 2009 по настоящее время - Генеральный директор ОАО “ВО “Технопромэкспорт”

67

КОГЕНЕРАЦИЯ

Повышение эффективности комбинированного производства тепловой и электрической энергии при централизованном теплоснабжении районов

Increasing Efficiency in CHP for District Heating Applications Фиона Риддок, Генеральный Директор COGEN EUROPE

O

дновременное производство электрической и тепловой энергии в одном процессе является подходом, обеспечивающим надежную и самую высокую в теплоэнергетике эффективность полезного использования первичных топлив. Там, где в обществе есть потребность в электрической энергии, обычно всегда есть и потребность в тепловой энергии, а там, где есть потребность в тепловой энергии (обычно это промышленные предприятия или крупные жилые комплексы) – есть, также, и потребность в электрической энергии. Потребности общества в тепловой энергии весьма значительны. Тепло высоких температур используется как в технологических процессах тяжелой, так и легкой промышленности, тогда как здания и сооружения различных размеров и назначений нуждаются в отоплении или охлаждении при сравнительно значительных перепадах температуры. Краткий анализ использования комбинированного производства электроэнергии и тепла (процесса,

68

Fiona Riddoch, Managing Director COGEN Europe

T

he simultaneous provision of both heat and electricity in combined heat and power is a reliable high efficiency approach to getting the most value out of primary fuels. Where society has a demand for electricity there is typically also a demand for heat, where there is a demand for heat (such as an industrial process or a large building complex) there is also a demand for electricity.

Societies’ demand for heat is considerable. Heat at high temperature or steam is needed in both heavy and light industrial processes, while buildings of all sizes and uses require space heating or cooling at relatively low temperatures by comparison.

A quick review of the use of combined heat and power (also known as CHP or cogeneration) in providing space heating shows a growing use of systems in the kW and low MWs ranges of capacity in specific types of applications. CHP is widely used in hospitals and in sports facilities or leisure centres, where there is a reliable heat load throughout based on long operating hours. Small engine based CHP operating in the range of 50kW to 500kW can supply these facilities with the www.powertecrussia.com

COGENERATION также известного как «СНР» или «когенерация») для обеспечения отопления показывает рост использования систем специального назначения мощностью в диапазоне киловатт и низких милливатт. Когенерация широко используются в больницах, спортивных комплексах и оздоровительных центрах, где существует постоянное наличие большой потребности в тепле в связи с высокой продолжительностью часов работы. Небольшие механизированные установки CHP, работающие в диапазоне 50 кВт - 500 кВт, могут обеспечить эти комплексы теплом, а излишки электричества генерировать для электроэнергетической системы. Студенческие городки также проявляют интерес к установкам CHP, где установки с низким диапазоном МВт могут заменить традиционные котлы в котельных студенческих городков, обеспечивая теплом здания территории городка, генерировать электроэнергию для собственного потребления или экспорта. Большинство отдельно стоящих зданий или ряда зданий являются хорошими кандидатами для использования CHP, а отдельный городской блок может рассмотреть вопрос поставки тепла зданиям соседнего блока. Организация, имея собственную установку генерации тепла и продажи электричества, впоследствии может удовлетворять не только свои нужды в тепле, но и поставлять тепло коммерческим и частным пользователям в качестве коммерческой деятельности, что представляет разумный подход. Совершенно новое направление отрасли это микрокогенерация (от 1кВт до 5 кВт), где в настоящее время поступает на рынок новая продукция, которая значительно повышает эффективность использования топлива в традиционных котлах индивидуального жилья. Огромный подъем интереса и доверия к этой отрасли отмечается в последние 12 месяцев, когда на рынке появилось несколько новых европейских продуктов, разработанных на основе конструкции современного усовершенствованного двигателя и поставляемых признанными производителями электрического оборудования в мире. Микро-когенерационные установки несут кардинальное изменение в энергетику, обеспечивая самую высокую эффективность полезного использования топлива по сравнению с традиционными конденсационными котлами и предлагают решение по аналогичной замене, обеспечивающее мгновенное повышение коэффициента полезного использования энергии на рынке, где в настоящее время реализуется 400 000 единиц этого оборудования в Нидерландах только. Когенерация обретает новые области применения с ростом возобновляемых источников энергии благодаря снижению уровня вредных выбросов при www.powertecrussia.com

heat they require and generate a surplus of electricity for the network. University campuses are also showing interest in CHP where units of the low MW range can replace the traditional boiler in the campus boiler house of and supply heat to a range of buildings on the campus site, generating electricity for own use or export. Major individual buildings or groups of buildings are good candidates for CHP and a city setting can contemplate supplying heat to neighbouring buildings.

Once an organisation has the facility of generating heat and selling electricity as a business prospect in its own right, then supplying heat not just for their own needs but to supply other commercial and private users becomes a reasonable proposition.

A whole new departure for the sector is in micro CHP (1kW to 5kW) where new products are currently entering the market which greatly improve the efficiency of fuel use of traditional individual home boilers. This sector has seen a surge of interest and confidence in the past 12 months and several new European products based on modern engine design and supplied by well established appliance manufacturers. The micro CHP provides a step-change of efficiency in energy performance over the traditional condensing boiler and as a like-for-like replacement solution offers immediate energy efficiency gains in a market which currently sells 400,000 units per year in The Netherlands alone.

The low carbon heat and electricity supply from CHP is finding new roles in a world of increasing renewables.

CHP on natural or biogas provides a very low carbon form of heat and electricity. It also has the advantage of being fast responding to peaks in demand or anticipated drops in supply from intermittent sources such as wind. There are a growing number of cases where CHP units of a range of sizes with or without heat stores are finding that they can offer services in the grid balancing functions necessary in a supply system with an increasing quantity of renewables. Micro CHP, because of its fast response and associated thermal storage, in particular could have a key role to play in the virtual power station designs now under investigation.

CHP is sometimes most familiar to citizens in the EU through its links to space heating in Europe’s district heating (DH) networks. Europe is home to the strongest examples of CHP penetration in the energy supply network in the world and some of these countries notably Denmark have achieved this position with a high penetration of CHP in DH. The DH networks in Denmark have been largely converted to CHP in the past 20 years. In Denmark 46% of the space heat is provided through DH today and the DH sector is strong. These companies published in 2008 their “Heat plan Denmark”, an ambitious document which outlines how the heat sector of the Danish economy can be decarbonised by

69

КОГЕНЕРАЦИЯ тепло - и – энергоснабжении. Установки когенерации для выработки электроэнергии и тепла способны работать как на природном газе, так и на биогазе с очень низким числом таких побочных продуктов, как диоксид углерода. Кроме того, эти установки имеют преимущество быстрого реагирования на резкое повышение спроса или предполагаемого снижения обеспечения от таких непостоянных источников, как ветер. Растет количество случаев, где когонерационные установки различных размеров, с накоплением или без накопления тепловой энергии, могут предложить услуги уравновешивания снабжения от электросети, которые необходимы при системе снабжения с постоянно растущим количеством возобновляемых источников энергии. Микро-когенерационные установки, благодаря их быстрому реагированию и, в частности, связанному с этим накоплению тепловой энергии, могут играть ключевую роль в создании виртуальных моделей проектов энергетических станций, которые разрабатываются в настоящее время. С термином «когенерация» иногда больше знакомы граждане ЕС, благодаря его связи с таким понятиям как отопление, которое обеспечивается в Европе посредством сетей централизованного отопления районов (ЦОР). Европа является местом самых выразительных примеров проникновения технологии когенерации в сеть электроснабжения, где некоторые страны, в частности Дания, достигли выдающегося положения в мире благодаря высокому уровню проникновения когенерации в сети централизованного отопления районов (ЦОР). Большинство сетей ЦОР в Дании в последние 20 лет переведены на технологию когенерации. В Дании 46% отопления в настоящее время обеспечивается посредством ЦОР, а сектор ЦОР является очень сильным в этой стране. Компании сектора ЦОР опубликовали в 2008 году «План отопления Дании», амбициозный документ, излагающий основные принципы как топливный сектор датской экономики может быть обезуглерожен к 2050 году. Компании сектора ЦОР уверяют, что ЦОР является самым рентабельным методом отопления городских микрорайонов новой планировки. Согласно этому плану, должно произойти расширение сектора ЦОР, который будет обеспечивать до 63 – 70% тепла к 2050 году; это с учетом того, что общее количество потребности в тепле снизится на 25%. Источники энергии для систем ЦОР будут включать постоянно растущий ассортимент возобновляемых источников энергии, а методы управления будут усовершенствованы, чтобы поддерживать температуру на выходе из системы ЦОР ниже 35°C, что обеспечит рациональное потребление энергии и повысит общую производительность энергетической системы.

70

2050. The DH sector claims that DH is the least cost solution for heating in new planned urban districts. In the plan DH is increased to supply up to 63-70% of heat by 2050, this recognising that there will be 25% drop in heat demand overall. Energy sources for the DH schemes will include an increasing range of renewables and the DH scheme technology and management will be improved to keep the return temperature of the DH scheme to less than 35°C hence improving the energy efficiency and the overall energy extraction of the system.

The DH sector is not standing still. As providers of heat to a range of customers this sector knows the challenges of the energy market. Over the past few years the sector has responded to Europe’s climate and energy challenges by investigating new fuels and new business models. DH schemes have advantages in meeting the new challenges of a diverse fuel, high renewable electricity and heat supply which may not be immediately apparent. DH is one of the best methods for introducing solid biomass into the heat supply system. Centrally located heating/CHP plant and co-firing with other fuels improves the logistics and efficiency of use of biomass and DH schemes can take advantage of this. The urban challenges of waste management have led to a growing interest in waste-to-energy plants which are now well established in several EU Member States. In Denmark waste-to-energy is integrated into their supply system with urban centres such as Copenhagen having wasteto-energy (with flue gas condensation) plants centrally located in the cities geography.

DH networks are also finding new products and services in the more diverse electricity supply world of today. A DH network incorporates heat storage and short term storage of energy as heat is very attractive in a world where an increasing proportion of the electricity supply is intermittent and the demands from customers remain time-of-day dependent. DH networks can also help accelerate the penetration of renewables by acting as a central distribution of renewable heat and electricity which can deploy an optimal mix of renewables and low carbon heat, solving some of the structural and capital problems of other approaches. Geothermal boosted by biogas and large scale solar are being considered while electric heat pumps supplying the DH network can absorb over supply of electricity from wind at time of the day when electrical demand is low.

DH networks can also take advantage of waste heat opportunities. The high temperature heat associated with industrial processes is an ideal base for CHP. Additionally, the vented process water or steam is frequently at a sufficiently high temperature at the end of the process to provide space heating and hot water for local buildings, offices and homes. This cascading down of temperature from industry to domestic/commercial www.powertecrussia.com

COGENERATION

ADVERT

www.powertecrussia.com

71

КОГЕНЕРАЦИЯ Сектор ЦОР не стоит на месте. Как поставщик тепла широкому кругу заказчиков, этот сектор прекрасно понимает требования и задачи энергетического рынка. В последние несколько лет сектор, отвечая на климатические условия в Европе и сложные задачи энергетического сектора, провел исследования новых видов топлива и новых моделей управления. Системы ЦОР имеют преимущество соответствовать новым требованиям разнотипных топлив, возобновляемым источникам энергии и тепла, которое не сразу может быть очевидными. ЦОР является одной из наиболее подходящих систем для внедрения твердой биомассы в сеть теплоснабжения. Центрально расположенная, комбинированная тепловая электростанция (ТЭС) со способностью совместного сжигания различных видов топлива, облегчает вопросы материальнотехнического снабжения и повышает эффективность использования биомассы, что может быть с большим преимуществом использовано системами ЦОР. Серьезные задачи организации удаления бытовых отходов привели к растущему интересу в энергетических установках, работающих на отходах, которые к настоящему времени получили широкое распространение в некоторых государствах членах ЕС. В Дании система обеспечения энергетических установок, работающих на отходах, интегрирована с городскими центрами, такими как Копенгаген, где электростанции, работающие на отходах (с конденсацией топочных газов) располагаются в центре города. Компании, работающие в сетях ЦОР, находят новую продукцию и услуги на сегодняшнем рынке широкого многообразия источников электроснабжения. Сеть ЦОР включает тепловой аккумулятор и краткосрочный аккумулятор энергии, так как тепло пользуется большим спросом в мире, где все возрастающая часть электроснабжения несет периодический характер, а потребности заказчика зависят от времени суток. Кроме того, сети ЦОР способствуют ускорению внедрения возобновляемых источников энергии, выступая в роли центрального распределительного пункта возобновляемых источников тепла и энергии, который может использовать оптимальную смесь возобновляемых источников энергии и тепла с низким содержанием углерода, решая тем самым прочие попутные задачи. Рассматриваются геотермальные источники со стимуляцией биогазом и крупномасштабные источники солнечной энергии, тогда как электрические тепловые насосы, питающие сеть ЦОР, могут забирать электричество от ветра в то время суток, когда потребность в электричестве низкая. Сети ЦОР также могут использовать и отходящее тепло. Высокотемпературное тепло, отходящее от

72

use is still considerably underdeveloped although there are some classic best practise cases to learn from. The city of Dunkirk in northern France is a good example. In Dunkirk, the DH system recycles surplus energy from France’s largest steel mill. The city has added three CHP units and a second surplus heat capture unit at the steel plant and increased the share of recovered energy in the network to 90%, significantly lowering overall CO2 emissions.

The DH sector has responded robustly to the forecast drop in demand for space heating as buildings become better insulated and hence demand for heat drops. By improving their customer services and incorporating increasing quantities of renewables into their supply, DH networks can provide their customers with options on arguably choices of low carbon heat and electricity.

However, challenges still remain including the central one of the high cost of establishing a heat network. Funding such networks demands a large capital investment and requires strong market and policy leadership on an extended timescale to develop the full network and infrastructure. A further issue exists in several new EU Member States where traditional DH networks and also www.powertecrussia.com

COGENERATION промышленных процессов, является идеальной основой для коогенерации. Кроме того, дренируемая отработанная вода или пар, выводимый в атмосферу, часто имеют достаточно высокую температуру на выходе из процесса, чтобы обеспечить отоплением и горячей водой местные здания, офисы и жилые помещения. Этот подход каскада температуры от промышленных процессов к использованию в быту и промышленности все еще остается недостаточно развитым, хотя уже существует ряд классических примеров передовой практики, на которых можно учиться. Город Данкирк на севере Франции является хорошим примером. В Данкирке, система ЦОР утилизирует излишки энергии с самого крупного во Франции сталелитейного завода. В этом городе добавили три коогенерационные установки и установили вторую установку улавливания избыточного тепла на сталелитейном заводе, благодаря чему увеличили долю возвращенной энергии в сети на 90% и значительно снизили общие выбросы CO2. Улучшение изоляции зданий привело к понижению спроса на отопление. Сектор ЦОР здраво ответил на прогноз о падении спроса на отопление помещений улучшением услуг, предоставляемых клиентам, и включает все возрастающие количества возобновляемых источников энергии в свои поставки. Сети ЦОР могут предоставить своим клиентам варианты для далеко не бесспорного выбора тепла и энергии с низким содержанием углерода. Несмотря на все сказанное, нерешенные задачи все еще остаются, включая основную, заключающуюся в высокой стоимости создания теплосети. Финансирование таких сетей требует больших капитальных вложений, устойчивого рынка и проведения широкомасштабной политики, направленной на развитие завершенной сети и инфраструктуры. Кроме того, в некоторых странах, вновь вступивших в ЕС, где традиционные сети ЦОР и здания, которые они обеспечивают, требуют серьезных работ по модернизации с целью повышения их надежности и эффективности, и продления срока службы. В дополнение к этому, существует все еще неправильные методы ведения работ, когда неоплата заказчиками является не редкостным случаем, что не помогает обеспечить бизнес денежными средствами. Недостаточное инвестирование со временем явилось результатом неудовлетворительной работы, что в свою очередь сказалось на низком уровне удовлетворения запросов потребителей, а такая спираль неизбежного спада приводит к тому, что потребители покидают схему, что ускоряет цикл падения. Контраст между этими городами и основными www.powertecrussia.com

the buildings they supply require major upgrade, to improve their reliability and efficiency and extend their lifetime. Moreover, poor business practises still exist with histories of customer nonpayment being common, and a resulting lack of funds in the business. Underinvestment over time has led to poor performance and consequently poor customer satisfaction and this spiral of decline leads to customers leaving the scheme and accelerating the decline cycle. The contrast between these histories and the situation in the main cities of Finland or Denmark is striking. In these latter countries the DH sector is strong and planning for growth.

CHP is a highly efficient use of primary fuel for heat and electricity. It is possible to find a CHP solution over a wide range of different capacities and meeting the needs of a preferred fuel type.

Given the challenge which remains to meet Europe’s energy and climate objectives the wider use of CHP in applications ranging from industrial processes to domestic heat supply will continue to a compelling option.

городами Финляндии и Дании поразительный, где сектор ЦОР стабилен и нацелен на рост. Когенерация - это высокоэффективное использование первичного топлива для получения тепла и электричества. Технологии когенерации представляют широкий диапазон для применения в различных областях и удовлетворяют требованиям предпочитаемого типа топлива. Учитывая сложные задачи, требующие решения с целью достижения энергетических и климатических целей в Европе, более широкое применение технологий когенерации от промышленных масштабов до отопления жилых помещений, будет неукоснительно продолжаться до тех пор, пока человечество будет вынуждено остановится на этом варианте.

73

ЦЕНТР КОМПАНИИ

Технологии теплопередачи и теплового потока являются ключевым элементом эффективности энергетики Heat Transfer and Flow Technologies The Key to Efficient Energy Production Патрик Густафссон, Коммерческий директор, Högfors Group Рейо Ринтала, Управляющий директор, HögforsSahala

Högfors Group состоит из четырех компаний, специализирующихся на технологиях теплопередачи и теплового потока. Основная продукция HögforsSahala – это теплообменники и другие технологические устройства высокого давления. HögforsValves специализируется на клапанах и расходомерах. HögforsSteka производит энергетические котлы и агрегаты. HögforsGST специализируется на централизованных системах отопления, централизованных системах охлаждения и производственных системах теплоснабжения.

Högfors была создана еще в 19м столетии. Первые клапаны стали выпускаться в начале 1935 г., а производство теплообменников началось в 1950-х. Сегодня системы Högfors используются для надежного и безопасного энергоснабжения для потребностей различных промышленных предприятий, жилых зданий и других пользователей во всем мире. Теплообменники и резервуары высокого давления Передача тепловой энергии является основным элементом работы любой энергоустановки. От всех устройств теплопередачи требуется непрерывная, эффективная и надежная работа, независимо от изменения условий окружающей среды.

HögforsSahala специализируется на технологиях теплопередачи – ее теплообменники удовлетворяют

74

Patrik Gustafsson, Sales Director, Högfors Group Reijo Rintala, Managing Director, HögforsSahala

The Högfors Group consists of four companies specialising in energy and flow technologies. The core competence of HögforsSahala covers heat exchangers and other demanding pressure vessels. HögforsValves focuses on valves and flow control. HögforsSteka manufactures power boilers and boiler components.

HögforsGST specialises in district heating substations for real estate units, district cooling and industrial heat distribution.

Högfors has its roots in the 19th century. The first valves were made as early as 1935, and heat exchanger production was started in the 1950s. Today, Högfors solutions are used to secure the reliable supply of energy for the needs of various industries, homes and other users throughout the world.

Heat transfer and pressure vessels The transfer of thermal energy constitutes the central element in the operation of any power plant. All heat transfer applications are essentially required to function continuously, effectively, reliably and independently of the varying external conditions.

HögforsSahala specialises in heat transfer technology – its heat exchangers cover all the needs and requirements imposed by the energy industry’s processes.

The company’s product palette covers heat exchangers for nuclear, fossil fuel and biogas power plants, in addition to other pressure vessels, including: » high-pressure feed water preheaters www.powertecrussia.com

COMPANY FOCUS

������� ���������

���

���

���

���

���

��������������� ��� ��������� ���

���

Рис. 1: Конструктивные решения HögforsSahala относятся ко всем типам теплообменников и резервуаров питательной воды на электростанциях.

Pic 1: HögforsSahala’s solutions cover all heat exchangers and the feed water tank of a power plant.

всем нуждам и требованиям промышленных энергетических процессов. Спектр продукции компании включает теплообменники для электростанций на ядерном, ископаемом и биогазовом топливе, а также различные резервуары высокого давления, в том числе: » регенеративные водоподогреватели высокого давления » регенеративные водоподогреватели низкого давления » теплообменники для централизованного отопления » конденсаторы » вспомогательные конденсаторы » резервуары питательной воды » паровые аккумуляторы. Научно-исследовательская работа компании на протяжении многих десятилетий, а также ее опыт поставок большого количества оборудования, подтверждают эффективность конструкции термодинамических теплообменников HögforsSahala. Эти технические решения обеспечивают оптимальное управление тепловым балансом для различных типов энергоустановок – во всех производственных ситуациях. www.powertecrussia.com

» low-pressure feed water preheaters » heat exchangers for district heating » condensers » auxiliary condensers » feed water tanks » steam accumulators.

The company’s development work extending over many decades, combined with its experience of hundreds of deliveries have refined the efficiency of HögforsSahala’s thermodynamic heat exchanger solutions. These solutions enable optimal heat balance management for the various power plant types – in all production situations.

High-pressure feed water preheaters Högfors high-pressure feed water preheaters are of the U-pipe type and applicable for vertical and horizontal installations. The water chambers of vertical preheaters may be mounted in the heater’s upper or lower end.

Preheaters are frequently provided with internal steam desuperheating and drain cooling sections.

Low-pressure feed water preheaters Most of our low-pressure feed water preheaters are

75

ЦЕНТР КОМПАНИИ Подогреватели питательной воды высокого давления Подогреватели питательной воды высокого давления Högfors реализованы в виде U-образной сифонной трубы и могут устанавливаться как вертикально, так и горизонтально. Водяные камеры вертикальных подогревателей могут монтироваться на верхнем и на нижнем конце нагревателя. Подогреватели чаще всего поставляются со встроенными секциями охлаждения перегретого пара и дренажного охлаждения. Подогреватели питательной воды низкого давления Большинство наших подогревателей питательной воды низкого давления также выполнены в U-образном исполнении и допускают как вертикальную, так и горизонтальную установку. В их конструкции особое внимание обращалось на дегазацию и перепад давлений в охладителе дренажа. Теплообменники для центрального отопления Надежность теплообменников и их термодинамические характеристики являются решающими параметрами эффективности энергоустановок центрального отопления. В конструкции теплообменников для систем центрального отопления особое внимание мы уделяли подаче входящего пара и эффективности дегазации. С Точки зрения надежности, первоочередными целями было устранение влияния эрозии, защита от вибраций и снижение содержания кислорода в конденсате. Температурные характеристики и размеры теплообменников рассчитываются в соответствии с требованиями заказчиков. Конденсаторы Конструкция наших конденсаторов обеспечивает надежность функционирования, причем особое внимание уделяется защите от вибраций и устранению влияния эрозии. Эффективность дегазации – также важная характеристика, повышающая эксплуатационные свойства конденсатора. В конденсаторах часто применяются раздельные водяные камеры, снабженные перегородками, которые при необходимости выполняются в соответствии с требованиями системы очистки. Вспомогательные конденсаторы Вспомогательный конденсатор - это важное резервное устройство технологического процесса, которое при необходимости должно включаться быстро и надежно. Это означает, что вспомогательный конденсатор должен выдерживать резкие изменения объемов потока и температурные вариации.

76

Рис. 2: Подогреватели питательной воды высокого давления на теплоэлектростанции в г. Ювяскюля, Финляндия.

Pic 2: High-pressure feed water preheaters at a CHP plant in Jyväskylä, Finland

also of the U-pipe type and applicable for vertical and horizontal installations. In their design, special attention has been paid to degasification and pressure drop in the drain cooler.

Heat exchangers for district heating The reliability of heat exchangers and their thermodynamic properties are decisive elements in the efficiency of district heating power plants. In the design of heat exchangers for district heating, we have paid special attention to the supply of incoming steam and the efficiency of degasification. In terms of reliability, the most important targets include the elimination of erosion effects, vibration management and minimising the oxygen content of the condensate. The temperature approach and related structures of the district heating heat exchangers are dimensioned in accordance with the customer’s requirements.

Condensers Our condenser design focuses on functional reliability, with special attention being paid to vibration control and the elimination of erosion effects. Efficient degasification is also an important property that enhances the condenser’s capacity in demanding conditions.

Condensers often use divided water chambers that are provided with flow deflectors in accordance with the purification system’s requirements if necessary.

Auxiliary condensers An auxiliary condenser is an important process backup device which must start up quickly and reliably as required. This means that the auxiliary condenser must be able to withstand rapid changes in flow volumes and wide temperature variations. www.powertecrussia.com

COMPANY FOCUS Резервуары питательной воды Конструкции резервуаров питательной воды HögforsSahala являются результатом многолетних разработок. Системы дегазации, работающие по каскадному и распылительному принципу, а также вся конструкция резервуаров питательной воды разрабатываются по индивидуальным заказам в соответствии с требованиями конкретной энергоустановки. Паровые аккумуляторы Паровой аккумулятор является центральным звеном в паровых системах, используемых в обрабатывающей промышленности. Он служит для балансировки парообразования, а также для компенсации изменений технологической нагрузки и непредвиденных неисправностей путем увеличения объема пара, содержащегося в трубопроводе, или путем накопления избыточного пара. Паровой аккумулятор может также функционировать в качестве кратковременного резерва мощности в ситуациях прекращения парообразования. Конструкция и размеры паровых аккумуляторов HögforsSahala рассчитываются в соответствии с техническими требованиями паропроводов и специфическими параметрами энергоустановки. Это обеспечивает надежность и целесообразность конструкции аккумулятора, его рентабельность и функциональность, даже пос ледесятков лет работы с перепадами давления. Методы и материалы Кроме эффективности, для производства энергии требуется предельная надежность и устойчивость. Это означает, что все материалы, используемые в производстве оборудования для энергоустановок, должны проходить индивидуальный отбор в соответствии с особыми требованиями каждой конкретной установки. Тем не менее, простого выбора материалов недостаточно – необходимо также полностью контролировать производственный процесс, в частности методы сварки, в соответствии со специальными требованиями. Из-за большого разнообразия требований к энергоустановкам, мы используем разнообразные материалы, соответствующие необходимым параметрам. Например, используются такие виды металлов как:

» углеродистые стали » нержавеющие стали » жаропрочные стали » титан » медные сплавы. www.powertecrussia.com

Feed water tanks HögforsSahala’s structural solutions for feed water tanks are the result of long-term product development work.

Degasification systems operating on the cascade and spray principles, as well as the entire feed water tank are all individually designed and dimensioned to match each plant’s specific requirements.

Steam accumulators A steam accumulator is a central element in steam systems used by the process industry. It can be used to balance steam production and to compensate for process load variations and unexpected malfunction situations by increasing the steam volume contained in the network, or by storing the surplus steam produced.

The steam accumulator can also function as a short-term power reserve, in situations where steam production is interrupted.

HögforsSahala’s steam accumulators are designed and dimensioned in accordance with the steam network’s process technical requirements and plant-specific production strategies. This ensures that the resulting accumulator construction is reliable, suited to its purpose, cost-effective, and functions reliably even after decades of pressure variations.

Methods and materials In addition to efficiency, energy production requires extreme reliability and durability. This means that all the materials used in the manufacture of power plant equipment must be selected individually, in accordance with each installation’s special requirements.

Nevertheless, mere material selection is not enough – you must also profoundly master the manufacturing processes, and the welding methods in particular, in compliance with the process-specific special conditions.

Due to the great variety of power plant equipment requirements, we use an extensive selection of raw materials, covering all the requirements imposed by power plant processes. A few examples of the typical metals we process include:

» carbon steels » stainless steels » heat-resistant steels » titanium » copper alloys.

Special process requirements and material properties are also observed in our design and manufacture. This takes place using state-of-the-art technology, including vibration analysis for the mathematical modelling of equipment vibrations, and the Finite Element Method (FEM) for material strength calculation purposes. We also use a complete set of approved welding methods

77

ЦЕНТР КОМПАНИИ Наши конструкции и производственные процессы также требуют применения особых материалов. При этом используются передовые технологии, в том числе анализ виброустойчивости методами математического моделирования конструкции оборудования, а также методом конечных элементов (МКЭ) для расчета прочности материалов. Мы также используем полный набор стандартных методов сварки для самых разнообразных материалов и технологических требований. Контроль расхода – центральный момент производства энергии Производство и транспортировка энергии требуют проведения полного контроля разнообразных потоков. Технологические процессы включают в себяпотоки пара, конденсата, воды, топлива, смазочных материалов и сжатого воздуха – и все это требует надежный и точный контроль.

HögforsValves разрабатывает и производит запорные клапаны, регулирующие клапаны и фильтры, необходимые для самых разнообразных потребностей теплосетей и трубопроводов низкого давления на энергоустановках. Современная технология производства клапанов обеспечивает высочайшее качество Högfors производит клапаны в течение 70 лет. Кроме опыта производства, технологии компании совершенствуются благодаря многолетней исследовательской работе. Опыт и профессиональность, накопленные за многие годы, воплотились в создании нового производственного предприятия HögforsValves в 2009 году.

covering a great variety of materials and process requirements.

Flow control is a central element in energy production Energy production and transfer require total control over a wide variety of flows. Processes contain flows of steam, condensates, water, fuels, lubricants and compressed air – all requiring reliable and accurate control.

HögforsValves develops and manufactures shut-off valves, control valves and strainers, offering an extensive valve palette for the needs of district heating networks and power plant low-pressure lines.

Extreme precision enabled by modern valve production technology Högfors has produced valves for the past 70 years. In addition to its products, the company’s manufacturing technology has been refined by long-term development work. The experience and expertise gained over many years is summarised by HögforsValves’ new production plant that started up in 2009.

The Flexible Manufacturing System (FMS) machining line is almost 60 metres long and provided with 5axle machine tools that are applicable for 3-D surface processing. This guarantees flexible production and unique machining precision.

The production line works by the one-piece flow principle, which means that each valve being manufactured may be of a unique type. This makes it possible to take each customer’s individual needs into account, in addition to short delivery times.

Технологическая линия гибкой производственной системы (ГПС) длиной почти 60 метров, снабжена 5-координатными станками-автоматами, обеспечивающими 3-мерную обработку поверхности деталей. Это гарантирует гибкость и уникальную точность производства. Производственная линия работает по принципу единого потока, что означает возможность производства индивидуальных типов клапанов. Это дает возможность удовлетворить индивидуальные потребности каждого заказчика, а также обеспечить быстрые сроки поставок. Точность механической обработки достигает одного микрометра, что обеспечивает полную герметичность клапанов при предельно высоких рабочих давлениях. Например, дроссельные клапаны на давление 25 Бар могут изготовляться по классу точности А для двух направлений потока.

78

Рис. 3: Клапаны систем центрального отопления в России Pic 3: District heating valves in Russia.

www.powertecrussia.com

COMPANY FOCUS Кроме того, все клапаны Högfors перед выпуском проходят контроль и испытания под давлением. Дроссельные клапаны, сконструированные для энергетических установок Промышленные клапаны Högfors класса DN151400. Основным видом продукции является дроссельный клапан с металлическим уплотнением, который предназначен специально для энергоустановок и трубопроводных коммуникаций. Благодаря своей конструкции, дроссельные клапаны Högfors являются герметичными и очень прочными. Это обеспечивает их надежную долговременную работу, даже в предельных условиях эксплуатации. Дроссельные клапаны Högfors производятся по максимальному классу давления PN25, при максимально допустимом уровне температуры для стандартных клапанов 260 °C. По индивидуальному заказу могут изготовляться клапаны, способные выдерживать более высокие температуры. Поскольку клапаны Högfors поставляются во всем мире в течение многих лет, они удовлетворяют местным стандартам многих стран, а не только требованиям стандартов ISO.

Рис. 4: Закрытый металлический дроссельный клапан типа 31300 сдиском и штоком из нержавеющей стали Pic 4: Type 31300 is a metal seated butterfly valve with a stainless disc and stem

www.powertecrussia.com

The machining precision extends to the level of one micrometer, enabling complete valve tightness at increasingly higher operating pressure levels. For example, 25 bar butterfly valves provided with metal seals, can be manufactured in accordance with the A tightness class requirements, in both flow directions. In addition, all Högfors valves are checked and pressuretested before leaving the factory.

Butterfly valves designed for the needs of energy production Högfors manufactures valves of size category DN151400. The main product is a butterfly valve provided with a metal seal, specifically designed for power generation and distribution pipelines.

Thanks to their construction, Högfors butterfly valves are tight and extremely durable. This ensures their reliable operation in the long term, even in extremely demanding conditions.

Högfors butterfly valves are manufactured to comply with the maximum pressure category PN25, with the highest permissible temperature level for standard valves being 260 °C. Valves that withstand higher temperature levels may be manufactured as per order.

Since Högfors valves have been supplied throughout the world over the years, they currently fulfil the local requirements of numerous countries in addition to the ISO standard requirements.

Рис. 5: Дроссельный клапан 31100 служит для открытия/ закрытия и регулировки Pic 5: Butterfly valve 31100 is used for demanding open/close and regulating tasks.

79

www.powertecrussia.com Are you receiving your FREE copy? Вы еще не подписались на бесплатную рассылку номеров журнала PowerTec? To receive a regular copy of PowerTec, simply fill in and fax back the completed form to +350 2162 4001 Для регулярного получения номеров PowerTec по бесплатной рассылке, пожалуйста, заполните следующую форму и отправьте ее по факсу +350 2162 4001

Name / ФИО: Company / Компания: Position / Должность: Address / Адрес:

Telephone / Тел.: Fax / Факс: Email / Эл. почта: Already receiving your copy? Pass this onto a colleague so they can receive their free subscription! Уже получаете бесплатные номера PowerTec? Предложите своим коллегам заполнить подписную форму для бесплатной подписки на наш журнал.

POWER02

80

www.powertecrussia.com

ХводониŃ? Đž РокНаПОдатоНŃ?Ń… Advertisers Index p.45

ibc

p.19 & p.82

andritz.com

hydrovision-russia.com

rogtecmagazine.com

p.15

p.47

p.37

atomeks.ru

korto.com

russia-power.org

obc & p.33

p.41

p.29

auma.ru

osisoft.com

sempell.com

p.27

p.67

p.13

bursr.ru

maxoncorp.com

telatek.fi

p.11 & p.71

ifc

hogfors.com

rogtecmagazine.com

Korto Cavitation Services

52D/2010 IMAGE 205x275 REV15/ru 15.09.2010 10:33 Uhr C

M

Y

CM

MY

CY CMY

K

Probedruck

Co-located with:

RUSSIA POWER CONFERENCE AND EXHIBITION 28 – 30 MARCH 2011 • FORUM PAVILION • EXPOCENTR • MOSCOW • RUSSIAN FEDERATION

ÓÌü íà ïðÎòÿÌüíèè 135 Íüò êÎÏïà íèÿ Sempell ïðÎèçâÎäèò è ïÎùòà âÍÿüò ðüãóÍèðóÞÚóÞ, ïðüäÎþðà íèòüÍßíóÞ è çà ïÎðíóÞ à ðÏà òóðó íà òüïÍÎâÝü è à òÎÏíÝü ýÍüêòðÎùòà íÜèè, à òà êÌü íà ïðüäïðèÿòèÿ þèÏèáüùêÎÊ ïðÎÏÝøÍüííÎùòè. ÑÎòðóäíèêè êÎÏïà íèè Sempell çíà Þò, êà ê ùïðÎüêòèðÎâà òß è ïðÎèçâüùòè âüäóÚóÞ â Îòðà ùÍè à ðÏà òóðó, êÎòÎðà ÿ ÍüãêÎ âÝäüðÌèâà üò èùïÝòà íèü âðüÏüíüÏ. Âüäß ÏÝ óùïüøíÎ çà íèÏà üÏùÿ ýòèÏ óÌü åÎÍüü ùòÎÍüòèÿ.

Invitation to Participate Russia Power, now in its ninth successive year, is established as the power industry’s premier platform to gather information about both strategy and technology. Russia Power 2010 attracted over 5,000 high-calibre attendees from a wide range of organisations including government energy departments, OGKs & TGKs, original equipment manufacturers and industry consultants from over 50 countries.

Russia Power comprises a world class exhibition floor offering unrivalled networking and business opportunities for attendees and exhibitors alike. The high level multi-track conference programme created for the industry, by experts from the industry, covers the key business issues and latest technologies that are essential to safeguard the future of the Russian power industry.

ÊÎÏïà íèÿ Sempell ÿâÍÿüòùÿ íü òÎÍßêÎ ïðÎèçâÎäèòüÍüÏ à ðÏà òóðÝ, íÎ òà êÌü ïÎùòà âÚèêÎÏ ãÎòÎâÝþ ðüøüíèÊ, íà áèíà ÿ ù èùùÍüäÎâà òüÍßùêÎÊ ðà åÎòÝ, ðà çðà åÎòêè è ïðoÏÝøÍüííÎãÎ ïðÎüêòèðÎâà íèÿ è çà êà íáèâà ÿ êÎÏïÍüêòíÎÊ ïÎùòà âêÎÊ íà óêÎüÏêÎÊ à ðÏà òóðÝ ù ãà ðà íòèüÊ Îðãà íèçà Üèè ùüðâèùíÎãÎ ÎåùÍóÌèâà íèÿ íà ïðÎòÿÌüíèè âùüãÎ ùðÎêà ùÍóÌåÝ. Êà ê ðüçóÍßòà ò ÏÝ èÏüüÏ ÎïòèÏà ÍßíÎ ùïðÎüêòèðÎâà ííÝÊ ïðÎäóêò.

If your organization is currently working or considering operating in, investing in or developing business in the Russian Federation, then an exhibiting presence at Russia Power 2011 is essential.

�à ùùÏÎòðèÏ èçãÎòÎâÍüíèü à ðÏà òóðÝ äÍÿ à òÎÏíÎÊ Îòðà ùÍè. Çäüùß à ðÏà òóðà êà ê à êòèâíÎü ÎåÎðóäÎâà íèü ùèùòüÏÝ äÎÍÌíà ôóíêÜèÎíèðÎâà òß äà Ìü â ýêùòðüÏà ÍßíÝþ óùÍÎâèÿþ, íà ïðèÏüð, â ùÍóáà ü ïÎòüðè òüïÍÎíÎùèòüÍÿ èÍè ïðè ùüÊùÏèáüùêèþ íà ãðóçêà þ. Îïèðà ÿùß íà åÎÍüü áüÏ 50-ÍüòíèÊ ÎïÝò â ùôüðü ïðÎüêòèðÎâà íèÿ è ýêùïÍóà òà Üèè à ðÏà òóðÝ äÍÿ ïðèÏüíüíèÿ íà à òÎÏíÝþ ýÍüêòðÎùòà íÜèÿþ, íà øè êÍà ïà íÝ äÎêà çà Íè ùâÎÞ íà äüÌíÎùòß.

For further information please visit www.russia-power.org or contact: UK, Italy, France, Greece and Benelux: Gilbert Weir Jnr. Exhibition Sales Manager Tel: +44 1992 656 617 E-mail: gilbertw@pennwell.com

Russia and CIS: Svetlana Strukova Exhibition Sales Manager Tel: +7 499 271 93 39 E-mail: svetlanas@pennwell.com

Conference Enquiries: Emily Pryor Conference Manager T: +44 1992 656 614 F: +44 1992 656 735 E: emilyp@pennwell.com

Òà Ï, ãäü êà áüùòâÎ âÝïÎÍíÿüÏÝþ ðà åÎò íü èÏüüò êÎÏïðÎÏèùùÎâ, Sempell èÏüííÎ òà êÎÏïà íèÿ, êÎòÎðÎÊ ùòÎèò äÎâüðÿòß.

www.russia-power.org Owned and produced by:

Flagship Media Sponsors:

Supported by:

ĂˆĂ?Ă’ ĂƒĂŹĂĄĂ• ÂŽ

System Operator of Russia

B53 B [ B(QJOLVK LQGG

www.powertecrussia.com

Îôèù ùÎïðÎâÎÌäüíèÿ ïðÎüêòÎâ Sempell â �Ô òüÍ./ôà êù: +7 499 241-60-68 e-mail: info@sempell-irt.ru

SEMPELL AG

Werner-von-Siemens Strasse 41352 Korschenbroich, Germany Tel.: + 49 2161 615-369 Fax: + 49 2161 64761

81

Russian O&G Tenders

Unlock the Potential!

NEDD SOMETHING HERE

Want to increase your business in Russia?

Gain access to daily short, medium and long term O&G tender announcements from the majority of Russian operators through our tender alert service.

Can you afford to miss out?

For more information please contact info@rogtecmagazine.com or call +350 2162 4000

www.rogtecmagazine.com/tenders.php

www.powertecrussia.com

28-30 March 2011 | EXPOCENTR | Moscow | Russia www.hydrovision-russia.com

Invitation to Participate HydroVision Russia is the hydroelectric power industry’s premier event for addressing the challenges, issues and advancements associated with hydro energy production, maintenance and technology in Russia.

The conference is supported by a world-class Exhibit Hall featuring the leading Russian and international power technology suppliers, offering unrivalled networking opportunities for attendees and exhibitors alike.

HydroVision Russia is supported by RusHydro, Russia’s biggest hydro-generating company and showcases the changing future of the Russian energy mix and highlights the great potential of this prevalent energy source.

If your organization is currently working or considering operating in, investing in or developing business in the Russian Federation, then an exhibiting presence at HydroVision Russia 2011 is essential.

A 3-day event, HydroVision Russia comprises a high level conference programme covering the key business issues and latest technologies to promote the use of hydropower in the Russian energy mix.

For further information, please visit www.hydrovisionrussia-com or contact:

Amanda Kevan Worldwide T: +44 (0) 1992 656645 F: +44 (0) 1992 656700 E: amandak@pennwell.com

Svetlana Strukova Russia & CIS T: +7 499 271 93 39 F: +7 499 271 93 39 E: svetlanas@pennwell.com

Mathilde Sueur Conference Manager T: +44 (0) 1992 656 634 papershvr@pennwell.com

hydropower changing the future of energy. owned & produced by:

flagship media sponsor:

®

co-located with:

general sponsor:

✓ Электроприводы для управления арматурой любого типа

✓ Интеллектуальные блоки управления и редукторы ✓ Расширенный срок службы ✓ Надежность, подтвержденная референциями

ООО «ПРИВОДЫ АУМА» Центральный офис в Москве: (495) 221 6428 Офис в Санкт-Петербурге: (812) 380 9886 Офис в Сургуте: (3462) 236 234 Офис в Красноярске: (391) 291 1260 E-mail: aumarussia@auma.ru

30-летний опыт поставок в атомную энергетику