• Москва

    +7 (499) 978-71-02

    +7 (499) 350-17-21

  • Ярославль

    +7 (4852) 73-22-56

    +7 (499) 350-17-21

  • Краснодар

    +7 (918) 437-41-03

    +7 (961) 507-96-45

  • Техподдержка 24/7

    +7 (925) 639-69-52

    +7 (906) 051-37-47

Мини-ТЭС в г. Семилуки на базе установок Petra-2500

Энергосбережение на промышленных предприятиях, неотъемлемой частью которого является собственная генерация электрической и тепловой энергии, теперь является нормой для многих российских предприятий. Если раньше лишь крупные или гра-дообразующие предприятия имели собственные паросиловые блоки малой и средней мощности, то теперь даже небольшие фабрики и заводы устанавливают собственные мини-ТЭС.
На Семилукском огнеупорном заводе, новым собственником которого является компания «Ника ПетроТэк», ведется масштабная реконструкция. Компания приобрела Семилукский огнеупорный завод в конце апреля 2014 г. В настоящее время готовится к запуску наиболее рентабельное производство дорогих огнеупоров. Планируется открытие нового производства пропана для гидроразрыва пласта на нефтяных месторождениях. Ожидается, что в 2015 г. будет выпущено продукции более чем на 3 млрд рублей. В соответствии с планом мероприятий по выполнению долгосрочной целевой программы «Комплексный инвестиционный план модернизации г. Семилуки Воронежской области на 2010–2015 годы» на территории предприятия построена мини-ТЭС, работающая на природном газе.
Компания «Элтеко Глобал» разработала проект мини-ТЭС и защитила все проектные решения в органах Госэкспертизы. Были выполнены строительные, монтажные и пусконаладочные работы. Станция введена в эксплуатацию и полностью аттестована для работы. Выступая в роли технического заказчика и поставщика оборудования, компания поставила для предприятия две газопоршневые установки Petra 2500C электрической мощностью по 2 МВт и выполнила под ключ весь комплекс работ для сдачи объекта в эксплуатацию.
Общая электрическая мощность ТЭС составляет 4 МВт, тепловая – 3,96 МВт. Станция синхронизирована с энергосистемой и эксплуатируется в базовом режиме на номинальной мощности. Тепловая энергия используется для нужд предприятия
ТЭС поставлена в виде блоков заводской готовности. Установки контейнерного исполнения расположены в непосредственной близости к заводской котельной. Здание станции – одноэтажное, прямоугольное в плане, с размерами в осях 11,8х14,6 м и высотой 2,7 м до основания несущих конструкций. Жесткость сооружения обеспечена совместной работой стоек, балок, вертикальных и горизонтальных связей.

Основой конструкции является стальной каркас, образованный шарнирно закрепленными колоннами из квадратных труб профилем 120х4 мм, балками, соединенными шарнирно с колоннами, а также вертикальными и горизонтальными связями из равнополочных уголков. Основание – сварное, коробчатой формы, выполнено из швеллеров высотой 200 мм. Сверху оно зашито стальным рифленым листом толщиной 4 мм, снизу – стальным листом 2 мм. В полость основания уложен утеплитель – маты из стеклянного шпательного волокна Ursa glasswool толщиной 140 мм.
Ограждающими конструкциями блока являются 100-мм сэндвич-панели. Двускатная крыша здания выполнена из 150-мм сэндвич-панелей, уложенных по прогонам из швеллеров. Фундамент, изготовленный из монолитной железобетонной плиты 12,2х15,1 м и высотой 500 мм, заложен на глубине 0,4 м от поверхности земли.
Для прокладки кабелей в фундаменте сделаны все необходимые каналы. Перед установкой контейнера на фундамент были уложены полосы из жесткой резины толщиной 10 мм для выравнивания поверхности. Модули на основании смонтированы с учетом вентиляции под контейнером, что значительно снижает возникновение коррозии в нижней части блоков.

Схема генераторной установки:
1 – вход воздуха;
2 – вход масла из резервуара системы автоматического долива;
3 – вход топлива (природный газ);
4 – выход продуктов сгорания;
5 – выход произведенной электроэнергии к распределительному устройству;
6 – выход произведенной электроэнергии к заказчику; 7 – выход нагретой воды из теплового модуля;
8 – вход охлажденной воды в тепловой модуль

Узлы энергоблока:
R – распределительное устройство;
ZA – двигатель-генератор;
TM – тепловой модуль;
NCH+MCH – система принудительного охлаждения + система промежуточного охлаждения

Сборное здание включает в себя два блока с энергоагрегатами. В них предусмотрено место для распределительных щитов 6,3 кВ. В качестве резервно-пусковой установки используется ДГУ мощностью 110 кВА во всепогодном кожухе, она находится рядом со зданием энергоблока. Между ГПУ установлен общий блок с тепловыми модулями. К левому энергоблоку пристыкован модуль с РЩ ВН, трансформатором и контрольно-измерительной аппаратурой. Все части станции соединены проходами. Таким образом, заводские контейнеры образуют здание, в котором достаточно места для обслуживающего персонала и все элементы станции доступны без выхода на улицу. Такая компоновка значительно сокращает сроки строительства, так как оборудование поступает с предприятия в полной заводской готовности.
Электрогенераторная установка Petra 2500С предназначена для длительного непрерывного производства электроэнергии и тепла. Основные составляющие энергоблока:

  • агрегат с двигателем внутреннего сгорания и генератором;
  • электрические распределительные устройства;
  • тепловой модуль;
  • система промежуточного охлаждения;
  • система принудительного охлаждения. 

Главные составляющие элементы энергоблока представлены на рисунке.

Энергоблок Petra 2500 создан на базе газового высокооборотного двигателя TCG2020V20 (MWM), установленного на раме. Характеристики энергоблока представлены в таблице. Двигатель имеет жидкостную систему охлаждения, наполненную незамерзающей смесью. Охлаждение осуществляется посредством теплообменников (вторичным контуром ЭГУ), системами промежуточного и принудительного охлаждения. Система имеет электронный регулятор частоты вращения. Для очистки воздуха и масла используются сменные фильтры.
Синхронный генератор MJH 630 MB4 (Marelli Motori) – трехфазный, четырехполюсный, степень защиты – IP23. Генератор установлен на общей раме с двигателем и связан с ним с помощью эластичной муфты.
На станции установлена система мониторинга и автоматического долива масла. Она влючает наружную масляную емкость с показателем уровня жидкости, регулируемый масляный насос, шкаф управления.

Табл. Характеристики энергоблока Petra 2500С

Силовой агрегат

Petra 2500С

Номинальная мощность, кВт

2476,9 / 1981,5

Номинальное напряжение, В

6 300

Расход топлива, м3/ч*

490,7

Температура выхлопных газов на выходе установки, °С

418

Двигатель

TCG 2020 V20

Кол-во и расположение цилиндров

20 V

Диаметр и ход поршня, мм

170 x 195

Кол-во выхлопных газов, кг/ч

10 870

Температура выхлопных газов, °C

418

Номинальное давление на входе, кПа

100…600

Давление подаваемого газа, кПа

12

двигатель имеет наддув с промежуточным охлаждением вода/воздух;
*расход топлива при заданной H=33,9 MДж/м3, температура 15 °; давление 101 кПа; относительная влажность 0 %

Тепловой модуль размещается на отдельной жесткой стальной раме. Теплообменник первичного контура – РО, вторичного контура – SO (для использования тепловой мощности из охлаждения двигателя). В первичном контуре c помощью теплообменника тепло от смазочного масла или двигателя передается во вторичный контур пользователя. При недостаточном или нулевом отборе произведенного тепла вторичным контуром, избыточное тепло погашается в системе принудительного охлаждения.

В состав блока принудительного охлаждения входит охладитель первичного контура двигателя (HT контура), теплоообменник (окружающий воздух/охлаждающая жидкость), смонтированный на раме, вентилятор, приводимый от двигателя, расширительный бак. Распределительное устройство управления и питания системы принудительного охлаждения обеспечивает питание и защиту двигателей.

Промежуточное охлаждение (MCH) используется для охлаждения наполнителя двигателя. При помощи охладителя принудительного охлаждения (NCH) по нему отводится тепло из промежуточного охладителя наполняющей смеси наружу.

Теплообменник выхлопные газы/вода с дилатационным элементом использует тепловую мощность выхлопных газов. Охлаждение выхлопных газов двигателя происходит с одновременной отдачей тепловой мощности во вторичный контур. При недостаточном или нулевом отборе тепла, произведенного вторичным контуром, избыточное тепло погашается в системе принудительного охлаждения. Сухие градирни расположены отдельно от энергоблоков на открытой площадке.

Агрегаты запускаются и работают в автоматическом режиме. Для запуска станции при отсутствии внешней сети используется дизельгенератор капотного исполнения мощностью 110 кВА производства Elteco a.s. Для управления станцией создан щит управления с рабочим местом оператора, которое находится в специальном помещении модуля силового оборудования. На экран оператора выводится функциональная сводка показаний измерения рабочих параметров, одновременно осуществляется их графическая обработка. На экране высвечиваются все сообщения, в том числе и аварийные.

Центральное управление электроагрегатом представляет собой промышленную систему, работающую в режиме реального времени. Она выполняет все задачи по управлению энергоблоком в процессе эксплуатации (подготовка к запуску, запуск, останов, завершающий цикл охлаждения, управление вспомогательными и аварийными режимами работы), а также все функции регулирования. На экране отображается четкое функциональное обобщение измеряемых параметров в виде графиков и цифровых значений. Обслуживание выполняется через поля выбора экрана и функциональные клавиши.

На станции обеспечивается параллельная работа энергоблоков с взаимным разделением мощности с энергосетью и возможностью резервирования без возвратного фазирования. На отходящих ячейках энергоцентра и вводных ячейках от энергоцентра в ТП8 и ЦРП действует релейная защита Sepam. Для синхронизации установок между собой установлен контроллер. Работу энергоцентра параллельно с сетью без экспорта электроэнергии во внешнюю сеть обеспечивает конроллер PCL.

Присоединение энергоцентра к сетям выполнено по кабельным линиям напряжением 6,3 кВ к существующим ТП-8 и ЦРП Семилукского завода. Режим работы мини-ТЭС – параллельно с сетью, без экспорта электроэнергии во внешнюю сеть. Внешняя сеть используется для сглаживания пиковых нагрузок. По обеспечению надежности электроприемники ОАО «ТЭЦ СОЗ» относятся к I категории электроснабжения.

Собственная электростанция на Семилукском огнеупорном заводе построена в рамках сотрудничества государства и частного бизнеса. Она обеспечивает основные потребности предприятия в электрической и тепловой энергии, повышает надежность энергоснабжения. Существенно снизились издержки предприятия на приобретение энергии из сети. По расчетам, станция должна окупиться в течение четырех лет.

© ООО «ЭНГУЛ - ПАУЭРТЕХ», 2020

109428 г. Москва,
Рязанский проспект, д.10, стр.2.

Email: