«Напрягаться энергетикам в плане экологии пока просто нет смысла»

Это интервью подготовлено для спецдоклада «Как сделать теплоснабжение Красноярска более экологичным?».

- Андрей Иринеевич, с чего стоило бы начать экологическую модернизацию угольных ТЭС в России?

- Во-первых, с установки электрофильтров, потому что у нас очистным оборудованием такого типа, высокая эффективность которого признана во всем мире, оснащены всего 30% угольных электростанций. Будут электрофильтры – можно будет перевести такие ТЭС на систему сухого золошлакоудаления (СЗШУ), что обернется резким ростом объемов утилизации золошлаковых отходов (ЗШО), как следствие – поможет сократить площади действующих золошлакоотвалов, а в долгосрочной перспективе – полностью их ликвидировать. А это тысячи гектар территорий в границах городов.

Во-вторых, это установка систем азото- и сероочистки. Но тут нужно смотреть на компоновочные решения, можно ли будет такие установки встроить в существующую инфраструктуру конкретной ТЭС. Ведь электростанции спроектированы и построены давно, имеют определенную компоновку, в которую эти установки могут и не влезть. Сегодня сероочистка построена только на двух угольных станциях – Троицкой ГРЭС ОГК-2 и Черепетской ГРЭС «Интер РАО». Но там эти установки включают только тогда, когда получают сигнал от местных чиновников о том, что к ним едет очередная проверка. Люди там за это получают зарплату. Зачем там это строилось? Наверное, из каких-то модных веяний или желания освоить дополнительные средства на стройках. Ведь, на самом деле, нормативные требования к выбросам ТЭС в России что по диоксиду серы, что по оксидам азота, что по взвешенным вещества в пять-шесть раз ниже, чем в том же ЕС. И в 200 раз ниже, чем в Китае. В этих условиях напрягаться энергетикам в плане экологии пока просто нет смысла.

- Если говорить о сероочистке, какая из технологий (а в Справочнике НДТ ИТС-22 перечислено очень много возможных вариантов) вам кажется наиболее перспективной для российских реалий?

- Технология, где в топочный процесс, в определенную зону отходящих газов, впрыскивается либо увлажненная молотая известь, либо известняк. Она вступает в реакцию с окислами серы, которые имеются в потоке. И все это улавливается на решетках электрофильтров. Правда, у этой технологии имеется огромный недостаток. Дело в том, что такой реактор ставят перед электрофильтрами, в итоге они улавливают не только твердые частицы золы, но и продукты сероочистки (так, в частности, все сделано на упомянутых выше ГРЭС). Это все в итоге оказывается в одном силосе, и в результате содержание SO₃ в золе увеличивается с допустимых 3% до 10%, что крайне негативно влияет на потребительские свойства ЗШО.

Для решения этой проблемы мы с коллегами доработали компоновку технологии, интегрировав ее в СЗШУ. Наша сероочистка ставится за электрофильтром, который, как и должно быть, улавливает исключительно золу. А сероочистка по этой же схеме улавливает с помощью молотой извести или известняка продукты серы, с помощью отдельного рукавного фильтра, из которого все уже идет на смешение с некондиционной золой и на гранулирование. Таким образом мы утилизируем и кондиционную, и некондиционную золу (которая возникает из-за того, что на наших угольных станциях «пляшут режимы»), и утилизируем продукты сероочистки в виде гранул, которые, к тому же, удобно хранить на открытом складе. Более того, чем больше они хранятся, тем прочнее становятся! Гранулы не пылят, а растворенные частицы не попадают в грунтовые воды. Потом все это идет в дороги, в бетоны, в утеплители зданий, как керамзит. Это все уже известно в России с 1980-х годов прошлого века.

Гранулы, естественно, мы делаем только из сухой золы-уноса. После промбункера электрофильтров мы ставим систему мониторинга, заводим в нее необходимые параметры. Подобные технологии – не что-то новое, они применяются на цементных заводах в России, и просто отсекают кондиционную золу от некондиционной. Тут стоит отметить, что наша СЗШУ была полностью адаптирована для российских условий. Чисто европейская система у нас, как показал опыт крупнейшей в России угольной ГРЭС – Рефтинской, не заработает. Итальянцы взяли типовой проект СЗШУ с европейской станции, и один-в-один установили его на «Рефте». В результате объем утилизации ЗШО упал на 30% по сравнению с тем, что было при работе системы ГЗУ и двух старых силосов с сухим отбором золы-уноса. Вложили в проект 17 млрд рублей, а в итоге с точки зрения утилизации все стало еще хуже. Ранее ГРЭС продавала 350 тысяч тонн ЗШО, а с 2013 года, когда заработала СЗШУ, рекордом было 280 тысяч тонн. А производит Рефтинская ГРЭС в год около 5,5 млн тонн золы. И все это просто складируется на отвале.

- Дорого ли стоит внедрение системы СЗШУ?

- Все страшилки о том, что экологизация угольных ТЭС приведет к удорожанию электроэнергии и тепла, не основаны на реальных расчетах. Мы эти расчеты сделали и показали, что перевод станции на СЗШУ снижает операционные затраты в среднем от 2 до 11%, а в некоторых случаях – и до 20%. Порядка 80% угольных ТЭС в России сейчас стоят перед дилеммой, строить ли им новый или увеличивать площадь «старого» золошлакоотвала, или же вложится в строительство СЗШУ. Так вот, перевод угольной ТЭС на систему СЗШУ-100 (ориентированной на 100% утилизацию) обойдется минимум в два, а то и в три раза дешевле, в зависимости от площади золоотвала.

Сегодня системами ГЗУ оснащены около 90% российских угольных ТЭС. А на тех станциях, где имеется сухой отбор, система ГЗУ работает с ним в параллели. Фактически, есть только одна станция, работающая по СЗШУ – это новая Сахалинская ГРЭС-2, которую «РусГидро» запустила в конце прошлого года. Рефтинская – также использует в параллели и сухое, и гидрозолоудаление. Они это стараются не афишировать, но на самом деле это так. Достаточно посмотреть на водный баланс: он у станции снизился всего на 40% по сравнению с тем периодом, когда у них работала только система ГЗУ. Это значит, что с некоторых блоков они отбирают в сухом виде, а с некоторых по старинке ЗШО идет на ГЗУ.

- Окислы азота, как я понимаю, не улавливаются в принципе?

- Нет, не улавливается ни на одной угольной ТЭС в РФ. С азотом проблема решается за счет внедрения т.н. систем каталитического восстановления. Окислы азота – это огромная проблема, ведь это, по сути, кислотные дожди. Причем NOx имеются и на угольных, и на газовых ТЭС, поскольку в самой технологии сжигания углеводородов участвует воздух, в котором высокое содержание азота. Можно сколько угодно кричать о том, что электростанции на газе более экологичные, потому что они, дескать, производят очень мало диоксида серы. Но оксиды и диоксиды азота они тоже выбрасывают. Между тем в России ни на одной газовой ТЭС также нет систем азотоочистки.

- На этом все? Или есть и еще и другие важные направления экологизации?

- Что касается следующих этапов экологической модернизации угольных ТЭС, то для того, чтобы СЗШУ и другие системы очисток работали эффективно, нужно заниматься самим углем. В России огромная проблема заключается в том, и это принципиально отличает наши ТЭС от аналогичных станций в Европе, что у нас практически ни один объект угольной генерации не работает на обогащенном угле. Весь такой уголь, который стоит дорого, добывающие компании предпочитают отправлять на экспорт, а отечественным ТЭС остаются лишь продукты обогащения угля, в которых порой до 30% занимает вскрыша. То есть у нас на угольных ТЭС сжигают не уголь, а что-то черное. Из-за этого показатели зольности вырастает минимум на треть.

Между тем обязательное требованиее для главных инженеров любой угольной ТЭС – обеспечение недожога не выше 5%. Ведь если недожог выше, значит, ты просто не сжег уголь. На европейских угольных станциях у оператора блока самый главный прибор, которым он пользуется, это не счетчик мегаватт и гигакалорий. Это прибор, который в оперативном времени показывает степень дожигания угля. И когда уровень недожога приближается к 3%, там уже начинается аврал. Так работают на угольных ТЭС в Германии, в Польше, в Дании, которые я посещал.

А обеспечить недожог не выше 5% – это, опять же, надо решать проблему с углем, в том числе с мельницами. Молотковые механизмы не способны обеспечить необходимый уровень размола угля, их хватает на 600-800 часов стабильной работы – и все. Нужно ставить, например, среднеходные мельницы, а они стоят дороже. Но в итоге улучшается сжигание угля, а это единственный параметр, который энергетикам необходимо обеспечивать в плане режимов работы ТЭС при СЗШУ. И это все согласовывается с их интересами по максимальной эффективности сжигания твердого топлива. В среднем по стране, мы считали, показатели недожога на угольных ТЭС – 16%! На крупных станциях картина, конечно, намного лучше. На той же Рефтинской ГРЭС – 1%, на ТЭЦ в Омске тоже. Более-менее крупные станции – там проблема решена. На красноярских и новосибирских ТЭЦ СГК недожог не выше 5%. Там в этом плане все нормально.

- Можете ли вы оценить стоимость экологической модернизации типовой угольной ТЭЦ?

- Мы это сделали еще в мае 2017 года, когда разработали и презентовали в Минэнерго РФ Программу экологизации угольной генерации России. На переоборудование 172 угольных ТЭС в стране потребуется 750 млрд рублей. В среднем на одну станцию, таким образом, порядка 3-4 млрд рублей. Сюда входит все – сероочистка, азотоочистка, система СЗШУ. В течение 15 лет такие затраты окупятся, а Россия получит экологически приемлемую угольную генерацию с показателями технологических выбросов лучше, чем в Европе.

Для сравнения: на перевод всех угольных ТЭС на газ нужно потратить примерно 5 трлн рублей. И это без учета потерь от того, что «голубое топливо» будет использоваться неэффективно. Перефразируя знаменитое выражение Менделеева, «сжигать газ в топках – все равно что жечь ассигнации». Гораздо выгоднее поставлять газ на экспорт, а еще выгоднее – отправлять на газохимию для производства продукции с высокой добавленной стоимостью. А часть вырученных средств от этого точно можно было бы направить на экологизацию угольной генерации.

- А не будут ли такие проекты на наших угольных ТЭС выглядеть как тюнинг «Жигулей»?

-  С чего-то же надо начинать. Безусловно, лучше было бы начать строить новые угольные ТЭС по современным технологиям, тем более, они широко известны. Это, прежде всего, сверхкритические и ультра-сверхкритические параметры пара. Но в последние годы все новые угольные станции – Сахалинская ГРЭС-2, ТЭЦ в Совгавани, Приморская ТЭС, - как раз и оказались, как вы выразились, тюнингом «Жигулей», потому что в основе этих проектов – технологии 1950-1970-х годов. Максимум, что там было реализовано из современного – это сухая градирня и СЗШУ, но ориентированная, опять же, исключительно на складирование ЗШО на отвале. Да, это более экологично, чем система ГЗУ, но утилизацию после такого складирования организовать будет крайне сложно, потому что, как только зола вступает в реакцию с водой, она теряет 70% своих свойств (как минимум). По факту, получается чистый отход. Чтобы сделать его продуктом, надо уметь работать с этой смоченной золой, доводить ее до определенной влажности (не выше 27%), ее надо исследовать, чтобы предоставлять потребителям четкую информацию, что же там за смесь такая в мешке, что она собой представляет, и как она себя будет вести в изделиях, в дороге.

Человеку очень сложно менять свои привычки. В целой отрасли – сложно менять привычную технологию производства электрической и тепловой энергии. К сожалению, наши энергетики никак не признают, что зола – это такой же важный продукт угольной ТЭС, как и электроэнергия, и тепло. Они считают, что это не их проблема, ведь они не занимаются производством золы, они занимаются производством электроэнергии и тепла, и все, отстаньте от нас. Самая главная проблема, которую нам надо решить, чтобы пошли в этом плане движения – это менять государственную политику в области экологизации энергетики. Энергетики, как рациональные люди, действуют по тем правилам, которые им установили. С них сегодня по факту никто не требует экологизации. Справочник НДТ ИТС-38 в нынешней редакции – это профанация ФЗ-219, которая заключается в том, что существующие технологии взяли и объявили наилучшими и доступными. Если следовать букве нынешних требований, в отрасли вообще ничего не надо делать.

Сегодня, по факту, работает только два стимула, которые вынуждают промышленников, и энергетиков в том числе, заниматься экологизацией. Первый стимул – это общественное мнение и определенное давление со стороны эко-активистов. Второй – требования зарубежных регуляторов (он в большей степени касается промпредприятий, поставляющих свою продукцию на экспорт, в частности, металлургов). Реальная экологизация в России сегодня разворачивается, в основном, на экспортно-ориентированных предприятиях, потому что к ним ежегодно приезжают комиссии из зарубежных стран и досконально проверяют все цепочки на предмет соответствия «зеленым» стандартам. Поэтому наши металлурги имеют таможенные пошлины в Европе от 18 до 31%. У кого экологизация выше, у того и таможенная пошлина меньше. Все это, к сожалению, говорит о том, что экологической модернизацией в нашей стране занимается не российское правительство, а правительства зарубежных стран.