ПЕРМСКИЕ ГАЗОВЫЕ ТУРБИНЫТРАНСПОРТ ГАЗА И ЭНЕРГЕТИКА

16

НОВЫЕ ПРОЕКТЫ

17

ПРЕСС-СЛУЖБАОАО «АВИАДВИГАТЕЛЬ»

Генеральный директор ОАО «Башкирэнерго» А. Ю. Доронин и генераль-ный конструктор ОАО «Авиадвигатель» А. А. Иноземцев

Расширение Зауральской ТЭЦ (ОАО «Башкирэнерго») с применением газотурбинной установки ГТЭС-16ПА электрической мощностью 16 МВт позволяет увеличить отпуск электрической и тепловой энергии, а также значительно повысить надежность энергоснабжения потребителей.

`Даниил СУЛИМОВ `Игорь АФАНАСЬЕВ

ауральская ТЭЦ располо-жена в восточной части г. Си-бай (Республика Башкорто-

стан), в промышленно-коммуналь-ной зоне. Строительство электро-станции началось в декабре 2002 года, запуск в эксплуатацию состо-ялся в марте 2004-го.

ТЭЦ строилась с целью соз-дания мощного генерирующего источника энергии и использо-вания его, в частности, для по-крытия дефицита электрической мощности в Сибайском узле. До этого электроснабжение осу-ществлялось из Челябинской и Оренбургской областей.

На Зауральской ТЭЦ было установлено десять газопоршне-вых энергоблоков MS 620 GS-N.LC известной австрийской фирмы Jenbacher. Энергоблоки имеют единичную мощность 3,041 МВт и работают в базовом режиме на природном сетевом газе.

В 2008 году ОАО «Башкир-энерго» приняло решение о расширении ТЭЦ. В планах ге-нерирующей компании строи-тельство котельного цеха в со-ставе двух котлов Е-50-1,4-250 ГМ и создание ГТУ-ТЭЦ на базе газотурбинной электростанции ГТЭС-16ПА с водогрейным кот-лом-утилизатором мощностью 23-26 МВт.

Реализация данного про-екта позволяет увеличить уста-новленную электрическую мощность станции с 25 МВт до 41 МВт. Таким образом, газотур-бинная электростанция сможет частично покрыть отопитель-ные нагрузки г. Сибая и полно-стью обеспечить горячее водо-снабжение города в летний пе-риод.

Генеральным проектировщи-ком электростанции выступило ООО «Инженерный центр энер-гетики Башкортостана».

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГТЭС

Газотурбинная электростан-ция ГТЭС-16ПА единичной мощ-ностью 16 МВт – одна из пер-спективных разработок «Авиа-двигателя». Электростанция предназначена для комбиниро-ванной выработки электрической и тепловой энергии при темпера-турах окружающего воздуха от -60 °С до + 45 °С. В качестве основ-ного топлива используется при-родный газ. В основе конструкции станции применена газотурбин-ная установка ГТЭ-16ПА с двига-телем ПС-90ЭУ-16А.

ПС-90ЭУ-16А – газотурбинный одновальный двигатель со сво-бодной силовой турбиной и элек-трической системой запуска, раз-работан на базе газогенератора современного высокоэффектив-ного авиадвигателя ПС-90А2.

Главным его отличием от ранее созданных пермским КБ промышленных двигателей яв-ляется применение четырехсту-пенчатой свободной силовой турбины с номинальной частотой вращения 3000 об./мин.

При использовании такой конструкции привод турбогене-ратора осуществляется непо-средственно, без использования редуктора. В результате снижа-ются затраты на эксплуатацию ГТЭС и в целом повышается ее надежность.

В конструкции электростан-ции ГТЭС-16ПА применен турбо-

генератор Т-16-2РУХЛЗ производ-ства ООО «Электротяжмаш – При-вод» (г. Лысьва). Он предназначен для выработки переменного элек-трического тока частотой 50 Гц и напряжением 6300 В.

Т-16-2РУХЛЗ – синхронный двухполюсный генератор, с бес-щеточной системой возбужде-ния, с воздушным охлаждением и системой подогрева. Привод турбогенератора осуществля-ется непосредственно от сило-вой турбины двигателя через трансмиссию и фрикционную муфту, которая предохраняет свободную турбину от перегру-зок, возникающих на валу гене-ратора от резкого повышения на-грузки в сети потребителя.

Для охлаждения турбогене-ратора используется собствен-

ная система вентиляции с двумя вентиляторами на валу ротора и блоком воздухоочистки и ре-циркуляции. Атмосферный воз-дух для охлаждения генератора проходит через шумоглушитель блока вентиляции и через воз-духовод поступает в генератор. После охлаждения генератора воздух через второй воздуховод и шумоглушитель выводится в атмосферу.

В системе смазки двигателя в качестве основного использу-ется масло «Петрим», дублирую-щего – МС-8П. В системе смазки генератора основным является масло марки Тп-22, дублирую-щим – Тп-22С.

Конструктивно ГТЭС-16ПА выполнена по модульной схеме. Это значит, что все оборудова-ние и системы станции разме-щаются по функциональному назначению в отдельных блоках контейнерного типа и имеют пол-ную заводскую готовность. Такой подход в конструировании ГТЭС сокращает время и затраты на транспортировку, сборку и мон-таж электростанции.

ПЕРМСКИЕ ГАЗОВЫЕ ТУРБИНЫТРАНСПОРТ ГАЗА И ЭНЕРГЕТИКА

18 19

ПРЕСС-СЛУЖБАОАО «АВИАДВИГАТЕЛЬ»

НОВЫЕ ПРОЕКТЫ

Газотурбинная установка ГТЭ-16ПАна выставке «Двигатели-2010»

Значение

16 300

23,266 300

5035,536,685

56,3481

25 000100 000

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИГТЭС-16ПА (в условиях ISO, топливо – природный газ)

СХЕМА КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯэлектростанции ГТЭС-16ПА

2

5

41

6

7

89

3

1011

1213

14

Параметр

Номинальная электрическая мощностьна клеммах генератора, кВтРасполагаемая тепловая мощность на выхлопе при снижении температуры газов до 110 ОС после котла-утилизатораНоминальное напряжение, ВНоминальная частота тока, ГцКПД на клеммах генератора, не менее, %КПД по мощности на валу силовой турбины, не менее, %Коэффициент использования топлива, %Расход газа за силовой турбиной, кг/сТемпература газа за свободной турбиной, не более, ОСРесурс, час.

до капитального ремонтаназначенный

Цифрами на схеме указано:1. Блок электротехнический. 2. Крышка блока редуктора и генератора. 3. Редуктор. 4. Блок маслообеспечения двигателя. 5. Шумоглушитель. 6. Козырьки шумоглуши-теля. 7. Блок двигателя. 8. Блок управления. 9. Блок выходного устройства. 10. Блок маслообеспечения генератора. 11. Панель блока генератора правая. 12. Турбогенера-тор. 13. Стенка задняя. 14. Панель блока генератора левая.

В состав газотурбинной элек-тростанции ГТЭС-16ПА входят следующие основные блоки:

• блок двигателя;• блок выходного устройства;• блок генератора;• блок вентиляции генератора;• блок маслообеспечения дви-

гателя;• блок управления;• блок маслообеспечения ге-

нератора;• блок электротехнический;• блок вентиляции двигателя;• блок воздухоочистки;• шумоглушитель.

В процессе работы станции атмосферный воздух поступает через шумоглушитель в блок воздухоочистки воздухоочисти-тельного устройства (ВОУ). Для очистки воздуха в блоке установ-лена комбинированная система фильтрации кассетного типа фирмы EMW Filtertechnik.

Для обогрева шумоглуши-теля и блока воздухоочистки в холодное время года, с целью исключения обледенения, в шу-моглушитель подается отбирае-мый от двигателя горячий воздух. Из ВОУ очищенный воздух по-ступает через входную камеру в двигатель. Полученные в резуль-тате работы двигателя продукты сгорания проходят через котел-утилизатор, обеспечивая выра-ботку тепловой энергии.

Блоки в составе ГТЭС-16ПА располагаются следую-щим образом. К задней стенке блока двигателя примыкает блок выходного устройства, за ним – блок генератора, на крыше которого расположен блок вентиляции генератора. С правой стороны блока дви-гателя со стороны воздухоза-борного устройства находится блок маслообеспечения дви-гателя, слева – блок управ-ления. Блок воздухоочистки с шумоглушителем устанав-ливается на блоки двигателя, управления и маслообеспече-ния двигателя.

Справа от блока генера-тора со стороны воздухоза-борного устройства располо-жен блок электротехнический,

слева – блок маслообеспече-ния генератора, на крыше ко-торого установлен агрегат воз-душного охлаждения масла (АВОМ).

На крыше блока двигателя, кроме ВОУ, размещаются АВОМ системы маслообеспечения дви-гателя, воздухо-воздушный те-плообменник и блок вентиляции двигателя.

Для удобства и безопас-ности обслуживающего персо-нала на блоках электростанции ГТЭС-16ПА смонтированы лест-ницы, ограждения и площадки обслуживания. Для обеспечения работы двигателя и генератора станция оборудована следую-щими системами:

• автоматического управле-ния;

• вентиляции блока двигателя;• маслообеспечения двигателя;• промывки газовоздушного

тракта двигателя;• наддува трансмиссии;• смазки генератора;• вентиляции блока генера-

тора;• электропитания электро-

станции;• системами контроля ви-

брации двигателя и гене-ратора и контроля загазо-ванности;

• системами обогрева блоков ГТЭС и освещения;

• автоматической системой по-жаротушения.

Для уменьшения капиталь-ных затрат на строительство ГТЭС-16ПА спроектирована, исходя из условия уличного размещения. Монтаж блоков станции выполнен на открытой площадке на подготовленный фундамент.

Создание электростанции производилось на основе коопе-рации. Помимо пермского кон-структорского бюро ОАО «Авиа-двигатель» – разработчика ГТЭС-16ПА – в изготовлении ГТЭС участвовали его основные партнеры:• газотурбинная установка

ГТЭ-16ПА – ОАО «Пермский моторный завод;

• генератор – ООО «Объеди-ненный торговый дом «При-вод-АЗТПА»;

• контейнеры блоков – ОАО «Уралтехномонтаж»;

• сборка оборудования в бло-ках – ОАО «Протон-ПМ»;

• система автоматического управления (САУ) ГТЭС выполнена ПО НПФ «Газ-Система-Сервис».

ОСНОВНОЕОБОРУДОВАНИЕВ СОСТАВЕ ГТУ-ТЭЦ

В состав основного обору-дования, кроме ГТЭС-16ПА, в ГТУ-ТЭЦ входят дожимная ком-прессорная установка и водо-грейный котел-утилизатор. Вы-бор производителей КУВ и до-жимной компрессорной станции осуществлялся Башкирской ге-нерирующей компанией.

В соответствии с этим в про-екте используется котел-утилиза-тор водогрейного типа КУВ-24-114 производства ЗАО «Энергомаш» (г. Белгород). Выработка тепловой энергии будет осуществляться путем утилизации тепла выхлоп-ных газов. Котел выполнен с бай-пасированием выхлопных газов.

Это позволяет выводить его из эксплуатации без остановки газо-турбинного двигателя.

Компрессорную газовую установку топливного газа TGSI-S-130/800 WA поставила фирма «Энергаз» – официаль-ный представитель компании Enerproject (Швейцария) в России.

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВАГТУ-ТЭЦ НА БАЗЕ ГТЭС-16ПА

К основным преимуществам ГТУ-ТЭЦ на базе ГТЭС-16ПА от-носятся:• эффективное использова-

ние тепла топлива на выра-ботку электрической и тепло-вой энергии (коэффициент использования топлива – не менее 85 %);

• высокий КПД электростан-ции в простом цикле – 35,5 %;

• низкая себестоимость элек-трической и тепловой энер-гии, а следовательно, и не-большой срок окупаемости проекта.Таким образом, основные

показатели эффективности ГТЭС-16ПА не уступают ана-логичным параметрам веду-щих мировых производителей ГТЭС.

тратегия распределенного производства энергии реа-лизуется в Башкирии более

10 лет. Применение оборудо-вания ОАО «Авиадвигатель» в республике началось в 2000 году, когда была введена в экс-плуатацию ГТЭС-4 мощностью 4 МВт в с. Большеустьикинское. В 2002 году начала работу ГТЭС-8 на базе двух электро-станций «Урал-4000» в г. Аги-дель, в 2009-м в Уфе запущена ГТЭС-25П. Новая электростан-ция в Сибае – логичное про-должение стратегии башкир-ских энергетиков.