Газотурбинные электростанции
Мы осуществляем пакетирование газотурбинных электростанций в стандартные 20- и 40-футовые контейнеры собственного производства. Выбор контейнера производится исходя из мощности пакетируемой станции и, соответственно, размеров основной газотурбинной установки. Все оборудование станции оснащается быстроразъемными соединениями, что делает удобным и экономичным по времени монтаж и демонтаж узлов системы в случае ремонта или замены. ГТЭС могут являться автономными источниками энергии, или дополнением к другим, централизованным источникам. ГТЭС может использоваться в качестве основного или резервного источника питания, автономно, параллельно с другими источниками электроэнергии или параллельно с энергосистемой. Компания предусматривает возможность установки систем утилизации тепла (СУТ). Выхлопные газы в этих системах утилизируются в котле-утилизаторе — водогрейном или паровом. Выработка электрической энергии переменного тока производится с помощью синхронного трехфазного турбогенератора, приводимого газотурбинной установкой (ГТУ). Основным топливом является природный газ, но установки, при соответствующей модернизации, позволяют использовать альтернативные виды газообразного топлива.
Газотурбинные электростанции, представляют собой довольно компактные для данного вида оборудования стационарные установки, построенные по блочно-модульному принципу. Основным блоком ГТЭС является главный энергоблок, который состоит из газотурбинной установки и генератора. Также энергоблок оборудован различными системами контроля и автоматической регулировки работы всего блока, фильтрами, блоками маслоснабжения и другими компонентами. В зависимости от конструкции ГТЭС дополнительно комплектуются компрессором, теплообменником, позволяющим утилизировать вторичную энергию и перерабатывать её в тепло, установкой подготовки топливного газа и др. Также, ГТЭС может дополняться дизельным двигателем, который зачастую используется при её запуске.
Принцип работы газотурбинной электростанции следующий: атмосферный воздух последовательно проходит через систему фильтров, камеру всасывания и поступает в компрессор двигателя, где он сжимается и под давлением поступает в камеру сгорания, где смешивается с добавляемым топливом, после чего смесь сжигается. Далее горячий газ поступает на лопатки турбины, заставляя её вращаться. В результате, тепловая энергия горячих газов преобразуется в механическую — вращение турбины, и затем через привод передается на генератор, который собственно и вырабатывает электроэнергию. Отработанные газы, уходят в выхлопную трубу и поступают в атмосферу. В случае установки системы утилизации тепла — поступают в теплообменник или котел утилизатор и используются для обогрева помещений.
ГТЭС могут работать в полностью автоматическом режиме. В этом случае они оборудуются блоком автоматизации, который самостоятельно производит пуск, синхронизацию работы генератора и турбины, а также остальных систем, и осуществляет общий контроль за работой станции. Возможность полной диагностики состояния оборудования или основных узлов станции, простота управления и, соответственно, минимальное количество обслуживающего персонала делают ГТЭС наиболее оптимальным решением в самых различных ситуациях.
В качестве примера представлен газовый энергоцентр общей мощностью 6,5 МВт. Энергоцентр предназначен для питания потребителей по первой категории надежности, согласно ПУЭ и ГОСТ 32144-2013. Требование по автономности энергоцентра — 3 календарных дня (72 часа). Основным видом топлива принят природный газ с использованием ГТУ с напряжением на генераторе 10 кВ. Давление подаваемого газа в ГТУ (перед турбиной) — 1–3 МПа, что соответствует высокому давлению первой категории. Энергоцентр является полностью автоматизированной системой с центральным постом управления. 95% применяемого оборудования является отечественным. Удельный расход основного вида топлива в нормальном режиме работы энергоцентра — газ 2400 м3 в час.
В качестве основного источника электроснабжения применяется 4 единицы ГТУ-2,5П (на базе двигателя Д-30ЭУ-1А) в контейнерном исполнении. В качестве резервного источника электроснабжения устанавливается 3 единицы ГТУ-2,5П. С целью обеспечения непрерывной работы ГТЭС во всех режимах нагрузки устанавливается пиковый накопитель на базе аккумуляторных батарей эффективной мощностью 2 МВт в контейнерном исполнении. Также энергоцентр включает в себя модульное ЗРУ являющееся приемником электрической мощности и ее делителем.
Для обеспечения собственных нужд энергоцентра используется понизительная КТП, состоящая из двух блок-модулей с двумя силовыми трансформаторами мощностью по 1,6 МВА каждый. С целью обеспечения питания СН на период ремонтно-восстановительных работ, энергоцентр снабжен ДГУ 500 кВт. Для обеспечения автономности в 3-е суток, энергоцентр оборудован системой газгольдеров, емкостью не менее 500 тысяч л. сжиженного газа. Кроме того, обязательно наличие станции закачки и подготовки газа. Для обеспечения давления системы, энергоцентр снабжен модульной компрессорной станцией. В состав энергоцентра входят модули ЗИП, модули служебно-бытовые и др. Все межмодульные силовые связи осуществляются кабелем повышенной защищенности с изоляцией из полиэтилена типа ПвПу2г.
Основные преимущества газотурбинных электростанций:
- Надежность. В среднем, длительность работы основных узлов без капитального ремонта составляет до 100–130 тыс. часов.
- КПД самой газотурбинной установки составляет порядка 51%, а при установке системы утилизации тепла, общий КПД достигает уже 93%
- Компактность. Сравнительно небольшие размеры, что значительно уменьшает срок строительства и сокращает площади, используемые под электростанцию.
- Экологичность.
- Возможность работы в автоматическом режиме.
- Возможность использования альтернативных видов топлива.
