Менеджмент пгу: Кафедра «Менеджмент и экономическая безопасность»

Содержание

Направление «Менеджмент» (бакалавриат) — Пермский государственный национальный исследовательский университет

Профили: Менеджмент организации
ФГОС, ОП, примерные учебные планы
Вступительные экзамены, минимальные баллы
Контрольные цифры приема

Основу подготовки бакалавров по направлению «Менеджмент» составляет овладение передовыми знаниями по теории и истории менеджмента, теории организации и системного анализа, разработке управленческих решений, экономической теории, социологии и психологии, маркетингу, управлению человеческими ресурсами, антикризисному управлению, корпоративному менеджменту, стратегическому и инновационному менеджменту, финансовому менеджменту, финансовому анализу и финансовому учету, управлению проектами, основам предпринимательства и государственного регулирования экономики.

Профиль «Менеджмент организации»

Подготовка высококвалифицированных менеджеров в Пермском государственном национальном исследовательском университете имеет многолетнюю историю и академические традиции, основанные на огромном опыте, профессионализме, стремлении идти в ногу со временем.

Основу подготовки менеджеров составляет изучение следующих дисциплин: теория организации, экономическая теория, маркетинг, стратегический менеджмент, инновационный менеджмент, проектный менеджмент, корпоративный менеджмент, управление человеческими ресурсами, финансовый менеджмент, государственное регулирование экономики и другие.

Будущий менеджер в процессе освоения учебной программы направления «Менеджмент» готовится к следующим видам профессиональной деятельности:

• организационно-управленческая,

• информационно-аналитическая,

• предпринимательская.

Объектами профессиональной деятельности бакалавров направления «Менеджмент» являются:

• процессы управления организациями различных организационно-правовых форм,

• процессы государственного и муниципального управления.

Область профессиональной деятельности бакалавров направления «Менеджмент» – это организации любой организационно-правовой формы (коммерческие, некоммерческие, государственные, муниципальные), в которых выпускники работают в качестве исполнителей или руководителей младшего уровня в различных службах аппарата управления; органы государственного и муниципального управления, а также структуры, в которых выпускники являются предпринимателями, создающими и развивающими собственное дело.

В рамках направления «Менеджмент» предусматривается специализация будущих менеджеров по профилю «Инновационный менеджмент».

Выпускник профиля «Инновационный менеджмент» – это специалист в сфере управления функционирования национальной (региональной) инновационной системы, организации продвижения инноваций (продуктовых, технологических, управленческих) в сферу рыночного хозяйственного оборота, типологизации, коммерциализации, капитализации знаний и интеллектуальных продуктов как источников дохода.

Профиль «Инновационный менеджмент» направления «Менеджмент» призван подготовить студентов к профессиональной деятельности в таких сферах как научно-исследовательские, конструкторские, производственные предприятия и организации различной формы собственности, в том числе, предприятия малого и среднего инновационного бизнеса, технопарки, технополисы, занимающиеся исследованиями, разработкой, производством, сопровождением на этапе ввода в эксплуатацию или эксплуатацией наукоемкой и высокотехнологической продукции. Это профиль также призван подготовить студентов к профессиональной деятельности в области организации корпоративного управления и консалтинга в крупных корпоративных промышленных и финансовых структурах, определяющих в настоящее время переход российской экономики в постиндустриальную стадию развития. Специалисты по профилю инновационный менеджмент готовятся также для работы в структурах государственного и муниципального управления, занимающихся разработкой концепций, стратегий и механизмов реализации инновационной промышленной политики в регионах.

Область профессиональной деятельности бакалавров по профилю «Инновационный менеджмент» направления «Менеджмент» – это организации любой организационно-правовой формы (коммерческие, некоммерческие, государственные, муниципальные), в которых выпускники работают в качестве исполнителей или руководителей младшего уровня в различных службах аппарата управления; органы государственного и муниципального управления, а также структуры, в которых выпускники являются предпринимателями, создающими и развивающими собственное дело

Объектами профессиональной деятельности бакалавров по профилю «Инновационный менеджмент» направления «Менеджмент» являются:

• процессы управления организациями различных организационно-правовых форм,

• процессы государственного и муниципального управления.

Будущий менеджер-инноватор в процессе освоения учебной программы бакалавриата направления «Менеджмент» готовится к следующим видам деятельности:

• организационно-управленческая,

• информационно-аналитическая,

• предпринимательская.

Кафедра менеджмента, маркетинга и коммерции

Кафедра менеджмента, маркетинга и коммерции была основана в 2022 г., путем объединения кафедры менеджмента с кафедрой маркетинга.

Историческая хронология кафедры:

1959 – 1994 гг. – кафедра отраслевых экономик;

1994 г. – в переломный исторический момент, когда в стране развернулись рыночные реформы, а научный мир начал переход на новые государственные образовательные стандарты, кафедра приступила к подготовке специалистов с квалификацией «Менеджер» и получила статус кафедры экономики, предпринимательства и менеджмента.

2009 г. – кафедра переименована в кафедру менеджмента;

2014 г. — начата подготовка бакалавров по направлению «Управление персоналом» (профиль «Управление персоналом организации»).

2014 г. – на экономическом факультете открылась кафедра маркетинга, которая готовит бакалавров по направлению «Торговое дело».

2022 г. – кафедра менеджмента и кафедра маркетинга объединены в единую кафедру менеджмента, маркетинга и коммерции.

Профессорско-преподавательский состав кафедры

Обучение на кафедре ведут преподаватели высшей квалификации, среди которых 2 доктора наук, в том числе 1 профессор, 15 кандидатов наук, имеющих ученое звание доцента.

В числе преподавательского состава – профессора Прудский В.Г., Новикова К.В., доценты Алферова Т.В., Антинескул Е.А., Гершанок А.А., Ёлохов А.М., Кузнецова Э.Р., Ощепков А.М., Ощепков В.М., Пестерникова М.В., Шилова Е.В. и другие. Среди преподавателей кафедры есть специалисты-практики с многолетним управленческим опытом. Также обучают студентов и высококвалифицированные приглашенные специалисты-практики, обладающие обширными знаниями в области рыночной экономики, практики менеджмента, банковской деятельности, маркетинга, коммерции, государственного и муниципального управления.

Преподаватели регулярно проходят повышение квалификации на предприятиях, в финансовой системе, государственных органах, в университетах Москвы, Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода, Екатеринбурга. Коллектив поддерживает деловые контакты с различными предприятиями и организациями Пермского края, обеспечивающими проведение производственной и преддипломной практики студентов. Представители этих компаний активно участвуют в учебном процессе и в первоочередном порядке информируют кафедру об актуальных вакансиях и стажировках.

Трудоустройство выпускников

Выпускник кафедры менеджмента, маркетинга и коммерции отличается способностью к аналитическому мышлению, системным видением бизнеса. Он обретает навыки составления экономических прогнозов, решения проблемных ситуаций, возникающих в конкурентной среде, способностью поддерживать на должном уровне свой имидж, устанавливать деловые контакты, умело и профессионально вести переговоры и аргументировать свою позицию.

Среди выпускников кафедры – депутаты Государственной Думы Российской Федерации и Законодательного Собрания Пермского края, Пермской городской Думы, специалисты министерств и ведомств Правительства Пермского края и администрации города Перми; руководители ряда промышленных предприятий и банков Прикамья; ведущие специалисты консалтинговых и управляющих компаний в области стратегического планирования, проектного управления, разработки инвестиционных и инновационных стратегий, в том числе, федерального уровня.

Научно-исследовательская деятельность

На кафедре ведется активная научно-исследовательская деятельность, регулярно организуются научно-практические конференции. Наиболее популярными среди них являются «Теория и практика корпоративного менеджмента», «Менеджмент 4.0. Управление в цифровую эпоху». В 2021 году состоялась международная онлайн конференции «Государственно-частное партнёрство в Евросоюзе: опыт и будущие тренды».

По итогам конференций и текущей научно-исследовательской работы ежегодно издаются сборники научных трудов, входящие в РИНЦ (Российский индекс научного цитирования).

На сегодняшний день кафедра активно участвует в развитии Национальной технологической инициативы (НТИ), разрабатываются новые стандарты управления в условиях цифровой экономики, проводятся исследования уровня цифровизации экономики («Цифровой индекс»). Коллектив ведет активную грантовую и консалтинговую деятельность. Кафедра является исполнителем по проекту, поддержанному Российским фондом фундаментальных исследований, «Управление киберфизическими системами». В 2020 году получен грант по программе европейского фонда «Эрасмус +» на разработку обучающих курсов, публикацию научных трудов и организацию международных конференций по проблематике применения инструмента Государственно-частного партнерства для развития инфраструктурных отраслей — с учетом опыта ЕС.

К участию в проектах активно привлекаются бакалавры и магистры. Формат обучения студентов продолжает меняться в сторону идентификации и реализации научно-практических интересов каждого учащегося для того, чтобы вместе с престижным дипломом выпускник получал ясное видение своих дальнейших действий по построению успешной карьеры.

Студенты Кафедры регулярно принимают участие в олимпиадах и профессиональных конкурсах и занимают призовые места. Так, в 2022 году команда менеджеров 3 курса заняла 1-е место в XVI Всероссийском студенческом конкурсе «Молодой финансист-2022» в направлении «Туризм»

За 40 лет кафедра прошла огромный эволюционный путь – существенно трансформировалась и вся система подготовки управленческих кадров. Преподаваемые курсы, учебные планы и программы дисциплин адаптировались под меняющиеся потребности экономики.

Управление изменяющимся профилем электростанции с комбинированным циклом

Будь то рыночные силы или другие факторы, ведущие к изменению режима работы, переход от базовой нагрузки к гибкой эксплуатации создает новые значительные нагрузки на электростанцию и ее персонал. Знание того, во что вы ввязываетесь, является ключом к успешному управлению переходом.

В связи с растущей потребностью в эксплуатационной гибкости в электроэнергетике парк газовых турбин с комбинированным циклом (ПГУ) все чаще подвергается циклической работе в зависимости от нагрузки. Это изменение в режиме работы приводит к новым типам и более высокому уровню повреждений и может привести к снижению производительности и увеличению затрат на эксплуатацию, техническое обслуживание (O&M) и ремонт. Для решения этих задач современный флот принимает стратегические и тактические меры, а Исследовательский институт электроэнергетики (EPRI) собирает информацию об эффективных подходах и передовом опыте.

Меняющийся ландшафт

За последнее десятилетие изменились режимы работы и диспетчеризация ПГУ. Это изменение включает в себя общий переход электростанций ПГУ от базовой нагрузки к гибкой эксплуатации с увеличенной частотой и уровнем цикличности этих установок.

Гибкая работа в широком смысле определяется как любой режим работы, кроме базовой нагрузки, и включает несколько конкретных типов режимов работы. Двухсменный режим запускает и останавливает завод каждый день, чтобы удовлетворить потребность в нагрузке в периоды высокого спроса. Двойная работа в две смены включает и выключает агрегат два раза в день, чтобы соответствовать утренним и вечерним пикам нагрузки. Отслеживание нагрузки работает в режиме онлайн более 48 часов с переменной нагрузкой в течение дня по мере изменения спроса. Много раз эти заводы выключаются до некоторой минимальной нагрузки, когда спрос низок.

Каким бы ни был рабочий режим, гибкая работа обычно включает в себя более частые запуски, более быстрое линейное изменение, работу с низкой нагрузкой и более частые остановы или простои.

Факторы, способствующие этой тенденции, включают снижение общего спроса после экономического спада, конкуренцию, изменение цен на топливо, старение электростанций, спрос на более надежную энергосистему и более строгий экологический контроль. В некоторых регионах одним из ключевых факторов является растущее внедрение прерывистой возобновляемой генерации, такой как солнечная и ветровая, которая отправляется как «обязательная» и вынуждает электростанции, работающие на ископаемом, предоставлять услуги по балансировке нагрузки. В этом контексте относительно небольшие различия в затратах и надежности могут иметь большое значение в рейтинге станций, что приводит к тому, что многие старые, менее эффективные парогазовые установки должны следовать за нагрузкой.

Последствия гибкой эксплуатации

ПГУ-станции имеют меньшую эксплуатационную гибкость, чем обычные паровые установки, мощность которых может быть снижена до 40% от номинальной мощности, в то время как ПГУ-Установки с трудом достигают значения ниже 60%. Еще одна проблема заключается в продолжительности времени, которое требуется парогенератору-утилизатору (HRSG) для достижения полной производительности. Следовательно, несмотря на то, что электростанция ПГУ может относительно быстро производить электроэнергию, на самом деле она не подходит для следования за нагрузкой до некоторого времени после запуска.

Исследования EPRI выявили ряд общих механизмов повреждения, связанных с ездой на велосипеде. Циклическая нагрузка связана с напряжениями от различных температур и давлений, которые могут запускать механизмы усталости и повреждения, связанные с усталостью.

Термическая усталость. Наиболее распространенной проблемой, возникающей в результате циклирования, является термическое усталостное повреждение, которое проявляется в виде деформации материала, растрескивания отдельных компонентов или механического разрушения конструкций. Этот механизм вызван большими колебаниями температуры, связанными с гибкой работой.

Термическая механическая усталость. Этот механизм, возникающий во вращающихся компонентах, таких как лопатки турбин, лопасти и другие компоненты горячих секций, вызывается тепловым расширением и сжатием, усиленным механическими напряжениями, связанными с центробежными и скручивающими нагрузками.

Дифференциальное тепловое расширение. Это повреждение возникает, когда компоненты подвергаются сильному тепловому расширению по сравнению с окружающими компонентами. Этот механизм может воздействовать на камеры сгорания, котлы и котлы-утилизаторы.

Коррозия. Работа в две смены или любая другая операция, которая ставит под угрозу способность станции поддерживать водно-химический режим, может привести к усилению коррозии и ускоренному выходу компонентов из строя. Этот механизм может проявляться в виде увеличения проблем с коррозионно-усталостной обвязкой трубопроводов экономайзера и коррозией под напряжением в паровых турбинах (ПТ).

Ухудшение характеристик оборудования контроля окружающей среды. Отслеживание нагрузки и другие режимы гибкой работы могут повлиять на работу систем селективного каталитического восстановления (SCR).

На рис. 1 показаны типы потенциальных повреждений, связанных с цикличностью, которые можно ожидать в различных зонах ПГУ.

1. Широкий спектр задач. На этом рисунке показано множество областей потенциального циклического повреждения электростанции с комбинированным циклом. Предоставлено: EPRI

Каковы последствия этого повреждения? Недавние исследования показали, что переход от работы с базовой нагрузкой к работе в циклических условиях может привести к увеличению капитальных затрат на замену компонентов, увеличению текущих затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание из-за износа оборудования, снижению эксплуатационной готовности из-за более высокой частоты отказов и времени простоя, а также к увеличению расход топлива из-за работы неоптимальным образом (больше остановок и запусков и больше изменений нагрузки), что отрицательно влияет на удельную теплотворную способность. Кроме того, когда блок подвергается циклической работе, может пострадать надежность. Эти последствия могут привести к тому, что устройство станет менее надежным и более дорогим в эксплуатации, что приведет к меньшему заказу на диспетчеризацию и увеличению потребности в дополнительной гибкости, эффективно создавая спираль циклической работы, ведущей к более цикличной работе.

В 2013 году в исследовании EPRI изучалось влияние цикла на затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание парогазовых установок мощностью от 110 МВт до 492 МВт. Результаты показали, что самым сильным индикатором годовых затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание было количество эквивалентных горячих пусков (EHS), которые выполняет установка. В исследовании предполагалось, что горячий старт равен 1 EHS, теплый старт равен 3 EHS, а холодный старт равен 5 EHS.

В том же исследовании изучался коэффициент эквивалентного вынужденного простоя (EFOF) для парогазовых установок, работающих как в режиме базовой нагрузки, так и в циклическом режиме. EFOF — это доля заданного периода работы, в течение которой единица или состав недоступны из-за вынужденных отключений. Этот конкретный параметр очень полезен при измерении вынужденных отключений циклических электростанций, поскольку он учитывает часы снижения номинальных характеристик.

Полученные данные показали, что среднее значение EFOF для станций ПГУ, работающих в циклическом режиме, примерно на 3% выше, чем для станций, работающих в режиме базовой нагрузки, в первые шесть лет эксплуатации и примерно на 1,5% выше в период от шести до 20 лет эксплуатации. EFOF для циклических установок увеличивается гораздо более резко между 20 и 30 годами эксплуатации по сравнению с установками с базовой нагрузкой. На рис. 2 показано среднее значение EFOF в сравнении с EHS за весь срок службы для установок ПГУ, работающих в циклических режимах.

2. Больше запусков, больше простоев. На этой диаграмме показано отношение среднего эквивалентного коэффициента вынужденного останова к эквивалентному сроку службы при горячих пусках для газотурбинных установок с комбинированным циклом (ПГУ), работающих в циклических режимах.

Источник: EPRI

В исследовании также рассматривался эквивалентный коэффициент запланированного простоя (EPOF) для электростанций ПГУ, работающих в режимах базовой нагрузки и цикла. Запланированные простои обычно относятся к выводу блока из эксплуатации для выполнения работ с определенными компонентами, которые запланированы заблаговременно и имеют заранее определенную продолжительность, например ежегодный капитальный ремонт, осмотр и тестирование компонентов.

В целом требуется повышенный объем планового технического обслуживания из-за повышенного уровня износа, когда установка переходит из режима базовой нагрузки в циклический режим. Результаты показали, что запланированные уровни простоев циклических ПГУ находятся в пределах от 6% до 9% в течение первых шести лет эксплуатации и в пределах от 4% до 6% в течение следующих 14 лет эксплуатации. EPOF достигает своего минимального уровня между 10 и 14 годами. В течение «периода износа основных компонентов», который приближается к концу срока службы (при условии, что основные компоненты в конце или почти в конце срока службы не были заменены), значение EPOF для циклических установок ПГУ увеличивается примерно до 15% до 18 %. На рис. 3 показано среднее значение EPOF в зависимости от EHS на протяжении всего срока службы для установок ПГУ, работающих в циклических режимах.

3. Плановые отключения увеличиваются. На этой диаграмме показан средний эквивалент запланированного коэффициента простоя в сравнении с эквивалентным сроком службы горячими пусками для электростанций ПГУ, работающих в циклических режимах. Источник: EPRI

Еще одно недавнее исследование EPRI задокументировало 23 случая, когда основные компоненты HRSG неожиданно подошли к концу срока службы. Многие из этих отказов могут быть связаны с более частым циклическим режимом работы, чем первоначально предполагалось в проекте станции. Чтобы компоненты имели полный расчетный срок службы, факторы, ожидаемые проектировщиком, должны быть аналогичны факторам, с которыми фактически сталкиваются компоненты станции в процессе эксплуатации. Эти факторы включают в себя условия рабочей температуры и давления, скорость изменения температуры, внешние напряжения, создаваемые опорными системами, и скорость коррозии. Если одна или несколько из этих переменных отличаются от значений, ожидаемых разработчиком, может произойти преждевременный отказ.

Примеры задокументированных случаев преждевременных отказов включают в себя разрушение сварных швов в соплах потока пара высокого давления, катастрофическую утечку затворов люков барабана высокого давления, выход из строя водосточной трубы пара турбины, выход из строя параллельных шиберных задвижек, перепускных пароохладителей ST, отказ боковых звездочек , повреждение от замерзания, повреждение, связанное с канальной горелкой, и коробление труб пароперегревателя и промежуточного нагревателя.

Меры по смягчению последствий: Эксплуатация

В последние годы EPRI провела несколько исследований, чтобы лучше понять, как электростанции ПГУ реагируют на изменяющиеся условия эксплуатации. Ниже приводится выборка уроков, извлеченных из исследований.

Изменение культуры. Важным фактором успешного перехода от базовой нагрузки к циклической работе является понимание руководством подразделения необходимости изменения культуры на объекте. Это изменение должно начинаться с руководства подразделения, и изменения должны быть доведены до сведения персонала подразделения и поняты им. Для этого перехода потребуются лидеры, готовые делать трудный выбор, обладающие отличными коммуникативными навыками и способные помочь людям на предприятии понять причины изменений и их влияние на компанию, завод и персонал.

Внедрение четырех элементов культуры производства может должным образом помочь в переходе от базовой нагрузки к циклической работе: (1) план управления изменениями, который представляет собой пошаговый план для управления любыми изменениями; (2) план коммуникации для информирования персонала об изменениях; (3) вовлечение персонала для вовлечения персонала в изменяющиеся операции; и (4) повышение эффективности работы человека для обеспечения обучения новым процедурам и предотвращения ошибок, связанных с человеческим фактором.

Одной из приоритетных задач велосипедного блока, который когда-то был блоком базовой нагрузки, является сосредоточение внимания людей на том, чтобы блок был готов к моменту вызова. Персонал должен ощущать безотлагательность своей новой оперативной роли. Ключом к успеху будет сосредоточение внимания людей на повседневной работе и обеспечение четкого понимания целей велосипедного завода.

Майк Вудхаус, который управлял электростанцией Rye House компании ScottishPower, парогазовой установкой мощностью 700 МВт в Хартфордшире, Англия, которая из-за рыночных условий перешла с базовой нагрузки на циклическую работу, так описывает важность культуры производства: «Наша электростанция была довольно изначально прочный, поэтому физические изменения в установке были минимальными. Большую часть, ключевую роль в этом сыграли люди — разработка оптимизированных операционных процедур и обучение им персонала».

Гибкие испытания/оптимизация. Перед тем, как приступить к полной гибкой эксплуатации, руководство станции должно запланировать серию испытаний гибкой эксплуатации/оптимизации. После испытаний должна быть написана гибкая операционная процедура, учитывающая лучшие практики, разработанные в ходе процесса.

По словам Вудхауса, это важная часть планирования. «В рамках нашего предварительного планирования мы провели испытания, чтобы операторы могли привыкнуть к запуску и остановке завода. Данные этих испытаний помогли нам понять, что работает, а что нужно изменить».

Операционные процедуры. Для станций, переходящих с режима базовой нагрузки, существующие эксплуатационные процедуры, как правило, будут смещены в сторону работы в установившемся режиме и потребуют пересмотра на этапе планирования гибкой эксплуатации. Следует пересмотреть и обновить две рабочие процедуры, связанные со сменой. После испытаний гибких операций необходимо будет обновить эксплуатационные процедуры на объекте, чтобы отразить извлеченные уроки и наработанные передовые методы. Новые соображения, которые должны быть включены в обновленные процедуры циклирования, включают изменения уставок, нормальных рабочих диапазонов и скоростей линейного изменения.

Запуск и завершение работы. Для станции базовой нагрузки запуску и отслеживанию нагрузки исторически не уделялось большого внимания со стороны руководства, потому что несколько пусков, которые все же происходят, обычно происходят после периодов капитального ремонта, когда были предприняты интрузивные работы, которые вызовут проблемы с надежностью, такие как неустановленные блокировки. и пределы открытия/закрытия клапана не откалиброваны. Для того чтобы станция работала в гибком режиме, вопросы надежности должны решаться более систематически, с упором на постоянное совершенствование, осуществляемое командами, ответственными за различные области надежности станции.

Как правило, при эффективном управлении надежностью пуска остановы также будут надежными, поскольку используются одни и те же компоненты (например, газовые клапаны ГТ/клапаны подачи котла и паровые клапаны). Однако акцент следует делать на измерении отключений от низкой нагрузки при выключении; эти шаги часто можно упустить из виду при высокой рабочей нагрузке при останове.

Обзор запусков и отключений может выявить необходимые изменения. «В ходе заводских испытаний мы узнали, что систему управления необходимо улучшить, — говорит Вудхаус. «Когда завод работал в режиме базовой нагрузки, если система управления не работала оптимально при запуске, это не было приоритетом. Но для гибкой работы нам пришлось внести изменения, чтобы обеспечить более плавный и быстрый запуск».

Уровни персонала. Уровни укомплектованности персоналом для станций с базовой нагрузкой обычно основаны на работе в установившемся режиме, когда ожидается минимальное вмешательство оператора. Введение гибких операций изменит обязанности и временные обязательства на разных должностях персонала. Гибкие операционные испытания могут помочь определить необходимые изменения в уровнях персонала.

«Когда завод был заводом базовой нагрузки, наш операционный персонал брал на себя ответственность за некоторые работы по техническому обслуживанию, — говорит Вудхаус. «В этом режиме, как только завод заработал, операционная нагрузка уменьшилась. Но из-за цикличности у оперативного персонала больше не было времени на задачи по техническому обслуживанию, поэтому нам пришлось увеличить и усилить нашу команду по техническому обслуживанию».

Обучение персонала. Изменяющиеся требования к навыкам гибкой эксплуатации станции потребуют пересмотра процесса обучения эксплуатации станции. Следует уделить внимание следующему: (1) расширение знаний в области термодинамики ПГУ для поддержки принятия решений операторами в сценариях запуска/останова; и (2) обеспечение обучения на симуляторе ПГУ при диагностике сбоев последовательности и управлении переходными процессами (например, может быть проведен высокий или низкий уровень в барабане). Следует внедрить программу обучения для развития навыков работы в две смены, а также внедрить метод обмена опытом, полученным от смены к смене.

Процесс непрерывного совершенствования. Эффективным подходом к переходу предприятий от базовой нагрузки к гибкой эксплуатации является внедрение процесса непрерывного совершенствования. Этот метод включает в себя выявление и анализ сбоев на постоянной основе и использование этой информации для внесения изменений в процедуры, чтобы избежать сбоев в будущем. Внедрение этих непрерывных улучшений приводит к значительному общему повышению основных бизнес-показателей, таких как себестоимость, надежность, качество и время выполнения заказов.

«Когда вы начинаете выполнять гибкие операции, важно учиться по ходу дела, — говорит Вудхаус. «Наша программа непрерывного совершенствования дала нам структуру для анализа каждого сбоя при запуске и каждого падения нагрузки, чтобы найти решение и вернуть это решение обратно в процессы».

Мониторинг. Поскольку станция переходит в небывалое ранее рабочее состояние, следует провести обзор инспекций станции эксплуатационной группой. Например, элементы установки, которые теперь будут часто задействоваться (например, клапаны питательной воды, клапаны управления топливным газом и кожухи котлов), будут более уязвимы к ухудшению производительности.

«Мы обнаружили, что нам нужно проводить более частые проверки, — говорит Вудхаус. «Мы смогли снизить их уровень, когда стали более зрелыми. Но изначально мы каждые три месяца делали осмотры газовых турбин и котлов. Самой большой проблемой, которую мы обнаружили, были трещины, вызванные термоциклированием, в выпускных каналах газотурбинной установки, а это означало, что нам приходилось приезжать каждые три месяца для полной проверки и ремонта сварных швов в каналах».

Минимальная стабильная генерация (MSG). В зависимости от коммерческих характеристик отдельного завода достижение низкого уровня глутамата натрия может быть предпочтительнее, чем полный запуск или остановка завода, если принять во внимание затраты на повреждение завода и риск невозможности запуска. Сокращение MSG завода может быть достигнуто с помощью той же стратегии управления, что и оптимизация гибкой работы; действительно, переход к низкому глутамату обычно является первым вариантом, поскольку эффективность станции начинает диктовать минимальную выработку в течение убыточных периодов, таких как ночь.

Консервация растений (консервация). Должны быть разработаны стратегический документ и операционные процедуры для сохранения растений во время простоя различной продолжительности. (См. «Практики укладки ископаемых растений» в выпуске за февраль 2013 г. на сайте www.powermag.com.)

Повышенный уровень автоматизации. Уровни автоматизации завода должны быть пересмотрены до начала гибких эксплуатационных испытаний, чтобы убедиться, что существующая автоматизация функционирует для проектирования и выявления любых потенциальных улучшений. Во время проверки следует уделить внимание усиленному вмешательству оператора, необходимому на этапах запуска и останова станции, чтобы гарантировать, что операторы могут постоянно контролировать процесс.

Меры по смягчению последствий: Техническое обслуживание

Частые циклы также влияют на методы технического обслуживания, и необходимо внести изменения, чтобы адаптироваться к дополнительным нагрузкам, воздействующим на установку.

Структура группы технического обслуживания. Если структура команды не изменилась по сравнению с базовой нагрузкой, эта структура не будет отражать новые задачи группы технического обслуживания в гибком режиме работы. Менеджер по техническому обслуживанию объекта должен создать новую структуру команды, способную выполнять пересмотренные требования к техническому обслуживанию.

Проверки оборудования по времени. В режиме технического обслуживания станции с базовой нагрузкой могут использоваться временные проверки оборудования, извлеченные из руководств производителя оригинального оборудования (OEM). Существующие рутинные задачи, определяемые по времени, в системе управления техническим обслуживанием должны быть пересмотрены. Там, где это возможно, следует перейти к проверкам технического обслуживания по состоянию, тем самым уменьшив частоту интрузивных крупных проверок. Кроме того, необходимо пересмотреть основу профилактического обслуживания по мере появления новых факторов стресса и механизмов отказов.

Изменение стратегии обслуживания. Каждая конструкция ГТ и котла-утилизатора будет по-разному реагировать на эффекты гибкой эксплуатации. Следует проконсультироваться с OEM-производителем по любым вопросам, связанным с конструкцией, которые будут ограничивать гибкость эксплуатации. Например, у OEM-производителя будет ограничение на количество пусков или эквивалентных часов работы (EOH) между проверками. Необходимо будет принять коммерческое решение либо ограничить количество пусков станции, чтобы остаться в рамках текущего режима инспекции, либо ввести пуски без ограничений и изменить сроки инспекций ГТ.

Котел-утилизатор: Растрескивание выхлопного канала газовой турбины. Выхлопной газоход от ГТ до первого гибкого компенсатора подвержен риску растрескивания под напряжением, особенно в местах сварки. Внутреннюю поверхность и наружную обшивку газохода следует регулярно осматривать при остановах ГТ. Повреждение должно быть устранено и отремонтировано во время планового отключения.

GT: Ускоренная деградация компонентов тракта горячего газа (HGP). Компоненты HGP могут выйти из строя до достижения проектного предела EOH. Эти компоненты должны контролироваться во время проверок. Следует проконсультироваться с OEM-производителем для разработки гибких, устойчивых к эксплуатации компонентов.

ST: Растрескивание толстого сечения. Возникают термические напряжения из-за несоответствия температуры впускаемого пара и металла в первой ступени турбины. Эти высокие напряжения могут инициировать и распространять трещины во внутреннем и внешнем корпусах и роторах. Возможные меры включают в себя выполнение рекомендованных OEM-производителем процедур запуска и загрузки, установку систем перепуска пара и установку термопар для контроля критических температур и температурных перепадов во время запуска, загрузки и разгрузки.

Контрольно-измерительные приборы: системы сигнализации. Если система аварийной сигнализации не управляется должным образом, операторы могут быть завалены низкоприоритетными аварийными сигналами и сообщениями об изменении состояния, когда установка наиболее динамична при запуске и останове. Управление аварийными сигналами должно быть пересмотрено с учетом результатов испытаний гибкой эксплуатации. Должен быть создан план по устранению бездействующих сигналов тревоги, недобросовестных участников и лавинных сигналов тревоги, чтобы должным образом управлять изменениями состояния станции. (См. «Как избежать перегрузки сигналами тревоги с помощью централизованного управления сигналами тревоги» в выпуске за февраль 2010 г. на сайте www.powermag.com.)

Каковы основные уроки для станций, меняющих свой режим работы? Вудхаус видит два основных сообщения. «Одним важным уроком является то, что подготовка и планирование являются ключевыми. Сделайте все возможное заранее, прежде чем начать гибкие операции на коммерческой основе. Не ожидайте, что слепо войдете в него и увидите, что произойдет. Как только вы войдете в нее, у вас будет более чем достаточно столкновений с вами изо дня в день. Другой момент обучения заключается в том, что после того, как вы начнете, вы захотите иметь какой-то процесс непрерывного улучшения, потому что вы столкнетесь с множеством проблем, и если у вас нет процесса для их выявления и управления ими. все, вы можете быть поражены».

Будущие исследования EPRI

В 2014 году EPRI планирует несколько исследований, чтобы помочь электростанциям с комбинированным циклом работать более эффективно и избегать повреждений в условиях эксплуатационной гибкости.

Один проект в 2014 г. поможет электростанциям разработать систематический подход к снижению минимальной нагрузки для угольных агрегатов, а в 2015 г. последует проект электростанции с комбинированным циклом. текущих тематических исследований внедрения операционной гибкости, проводимых EPRI. Проект будет включать веб-инструмент для помощи в эксплуатационных испытаниях, необходимых для достижения более низкой минимальной нагрузки.

В рамках другого проекта будет разработана комплексная целостная процедура для простоя завода (2014 г.) и предоставлен веб-инструмент (2015 г.), который поможет подразделению пройти важные этапы простоя завода.

Авторы выражают признательность Майку Вудхаусу (mjwpower@gmail. com), который в течение 14 лет работал директором по эксплуатации, проектированию и управлению электростанцией Rye House в Хартфордшире, Англия. ■

— Нева-Эспиноза ([email protected]) — менеджер программы управления производством и технологий , Билл Карсон ([email protected]) — менеджер программы надежности HRSG и Рик Робертс ([email protected]) — старший технический специалист, все в ЭПРИ.

Руководство пользователя по электростанциям, работающим на природном газе

Поскольку возобновляемые источники энергии и природный газ становятся все более доминирующими игроками в новом производстве электроэнергии в США, выбор типа электростанций, работающих на природном газе, становится решающим.

В 2013 году в США не было построено новых ядерных и 1543 мегаватт угля, но было построено 7285 мегаватт природного газа, 1559 мегаватт ветра и 3897 мегаватт солнечной энергии. За первые три месяца 2014 года США не добавили новых атомных электростанций или угля, но добавили 90 мегаватт природного газа, 427 мегаватт ветра и 584 мегаватта солнечной энергии.

«Энергия базовой нагрузки — это основа сети, — объяснил генеральный директор GE Power & Water Advanced Gas Turbines Гай Делеонардо. «Но когда светит солнце или дует ветер, вы берете их, потому что нет затрат на топливо. Это обуславливает потребность в гибкости».

«Ветер и солнце находятся под контролем матери-природы», — сказал Ричард В., менеджер по продукции АББ, Весел. «Ветер может измениться за минуту, облака могут скрыть солнце за доли минуты».

У атомной и угольной энергетики мало гибкости, согласились Делеонардо и Весел.

«Преимущество природного газа в том, что заводы можно построить за год или меньше в самых разных конфигурациях», — сказал Весел.

Какой тип газовой турбины выбрать?

Два фактора, по словам Делеонардо, лежат в основе вопроса о том, какой тип газовой турбины выбрать: количество и экономичность необходимой мощности и миссия станции.

В Калифорнии большое количество электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии и работающих на природном газе. А требования о закрытии предприятий по прямоточному охлаждению ископаемых и увеличении доли возобновляемых источников энергии до 33% заставляют лидеров тщательно изучать варианты.

Гибкость ресурса заключается в его способности удовлетворять три типа «оперативных потребностей», согласно Калифорнийскому независимому системному оператору:

крутые подъемы или спуски системы, которые могут происходить много раз в день и различаться в зависимости от месяца или сезона;
резкая внутричасовая изменчивость системы вверх или вниз, которая может меняться в зависимости от месяца или сезона; и

Служба посекундного регулирования

для поддержания системной частоты.

«Сегодня необходимо переоборудовать существующие электростанции новыми газовыми турбинами, подобными тем, которые производит GE, с более быстрым запуском и более быстрым набором мощности, а также с более высокой эффективностью», — признал исполнительный директор Центра энергоэффективности и возобновляемых источников энергии В. Джон Уайт. «Они позволяют НЕ использовать их, когда доступны возобновляемые источники энергии, и задействовать их для удовлетворения пиковой нагрузки».

Компании GE и Alstom являются одними из лидеров в разработке газовых турбин с комбинированным циклом с высокой гибкостью и высокой мощностью, способных обеспечить быстрое линейное изменение и отслеживание нагрузки. Они представляют собой «комбинированный цикл», поскольку в одном цикле сжигается природный газ, а в другом цикле тепло выхлопных газов системы рекуперируется и используется для нагрева воды в пар, приводящий в движение турбину.

Газовая турбина GE 9HA

ГЭ

Продукты GE F-класса и H-класса могут иметь мощность 400 МВт и более, запускаться за пятнадцать минут, быстро менять нагрузку и экономично снижать нагрузку. Турбины Alstom класса GT 24, 26 и 13 имеют аналогичные возможности по мощности, скорости разгона, эффективности и стоимости.

Газовая турбина Alstom GT13E2

Альстом

Но ни один из них не отвечает требованиям посекундного регулирования. Это то, что делают аэродинамические пиковые турбины, такие как GE LMS100 или Alstom GT11.

Пиковые установки по сравнению с комбинированным циклом

«Некоторые люди называют пиковые установки простым циклом», — объяснил генеральный директор SolarReserve Кевин Смит, который строил газовые установки, прежде чем приступить к строительству солнечных электростанций, в том числе разработанных Rocketdyne солнечных башен с хранилищем расплавленной соли, которые обеспечивают возможность диспетчерского управления. электричество.

«Пикер похож на реактивный двигатель, — сказал Смит. «Чтобы сделать его более экономичным и эффективным, вы устанавливаете заднюю часть с рекуперацией тепла. Это делает его более дорогим и более эффективным. Но медленнее, чтобы начать.

Чтобы быть рентабельными, установки с комбинированным циклом должны работать от 30% до 70% времени. Но пиковые устройства предназначены для работы менее 10% времени, только в периоды очень высокого спроса, сказал Смит. «Когда вы находитесь на грани того, что может предоставить система, вы запускаете свои пикеры».

Установка с комбинированным циклом может иметь общие капитальные затраты от 0,07 доллара за киловатт-час до 0,08 цента за киловатт-час, если цены на природный газ останутся на уровне 5 долларов за MMBTU, по оценке Смита.

Стоимость топлива пикера будет такой же, а его капитальные затраты будут меньше. Но эти затраты связаны с гораздо меньшей мощностью и гораздо меньшим количеством часов работы, в результате чего цена на электроэнергию составляет 0,12 доллара за киловатт-час или 0,15 доллара за киловатт-час, хотя только в периоды пикового спроса, когда цены на электроэнергию высоки, признал Смит.

Электростанции с комбинированным циклом обычно финансируются коммунальными предприятиями, сказал Делеонардо. Но на рынке рядом с большим количеством ветра или солнечной энергии с высоким пиковым спросом независимый производитель электроэнергии может построить пикер. «Это более рискованная инвестиция, но она позволяет получить высокую отдачу от обеспечения регулирования и снижения пиковых нагрузок».