Раздел - Энергоснабжение

Описание и технико-экономические характеристики ГТЭС-12 МВт в ЗАО «ПОЛИСТИРОЛ»

После принятия решения о строительстве ГТУ-ТЭЦ руководство и специалисты предприятия в вопросе выбора производителя энергоустановок отдали пред­почтение ЗАО «Рыбинские моторы».

Рис. 9.20

Тепловая и электрическая мощность ГТЭС-12 МВт принята, исходя из максимальной производительности котлов-утилизаторов, вырабатывающих пар на уходя­щих газах двух газотурбинных энергоустановок ГТА-6РМ единичной электрической мощностью 6 МВт. С учетом использования дожигающего устройства паропроизводительность двух котлов-утилизаторов составит 36 т/час с параметрами пара: давление – 13 ата, тем­пература – 230°С. Согласно техническим условиям пар после котлов-утилизаторов с указанными параметрами направляется в общий паропровод.

Подпитка котлов-утилизаторов химочищенной во­дой производится по стандартной схеме химводоочистки, питательной водой – от существующего деаэрато­ра (объем – 25 м3, давление – 1,2 ата).

Выработанная на ГТЭС-12 МВт электрическая энергия напряжением 10 кВ через линейные реакторы РБ10-630-0Д4 и кабельные линии 10 кВ передается к ячейкам № 21 и № 32 п/ст. ГППИО/10/10 кВ. При нор­мальном режиме работы секционный выключатель (СВ) отключен. При выходе из строя одной линии связи можно передавать электроэнергию по второй линии при включенном СВ.

При расчете потребности в топливе для обеспече­ния работы энергоцентра учитывается работа двух га­зотурбинных установок мощностью по 6 МВт каждая, парового котла БЭМ-16 и дожигающего устройства, а также возможность получения сжатого воздуха от ком­прессора ГТА (двигатель установки имеет номиналь­ную мощность 8 МВт и имеющийся запас мощности в размере 2 МВт можно получать не в виде электричес­кой энергии, а в виде сжатого воздуха объемом 12 тыс. м3/ч и давлением 6-7 кг/см2 с каждой ГТА). Технико-экономические показатели ГТЭС-12 МВТ приведены в таблице 9.10.

Таблица 9.10

Технические характеристики газотурбинной установки ГТА-6РМ приведены в табл. 9.11.

Таблица 9.11

В ГТЭС используется турбогенератор ТК-6-2РУЗ – синхронный, двухполюсный генератор трехфазного пере­менного тока с частотой 50 Гц, мощностью 6 000 кВт, напряжением 10 500 В с безщеточной системой возбужде­ния. В комплект генератора входит также блок воздухоочистки и рециркуляции воздуха. Система охлаждения генератора – воздушная, разомкнутая, с косвенным охлаждением обмоток.

Для эксплуатации турбогенератора предусмотрены устройства релейной защиты от следующих видов по­вреждений и нарушений нормального режима работы:

– многофазных замыканий в обмотке статора турбогенератора и на его выводах;

– однофазных замыканий на землю (одно – в обмотке статора, второе - во внешней сети);

– внешних коротких замыканий (КЗ);

– симметричной перегрузки обмотки статора;

– замыкания на землю во второй точке цепи возбуждения;

– асинхронного режима с потерей возбуждения;

– замыкания на землю обмотки ротора;

– на отключение при повышении температуры масла или вкладышей подшипников выше допустимых значений;

– на сигнал или отключение при повышении температуры стали либо обмотки статора свыше допустимых значений.

Технические данные турбогенератора ТК-6-2РУЗ приведены в табл. 9.12.

Таблица 9.12

Для выработки перегретого пара за счет утилизации тепла выхлопных газов используется паровой котел-утилизатор КГТ-20/1.3-300М с шумоглушителем. Шумоглушитель позволяет снизить уровень шума выхлопа до допустимых значений.

Котел располагается за ГТА-6РМ, устанавливается на собственных опорах.

В переходном участке между газоотводяшим устройством двигателя и газоподводяшим коробом парового котла предусматривается возможность установки дожигающего устройства, позволяющего повысить паропроизводительность котла.

Технические характеристики котла-утилизатора КГТ-20/1,3-300М приведены в табл. 9.13.

Таблица 9.13

В состав парового котла-утилизатора КГТ-20/1,3-300М входят:

– теплообменные узлы котла;

– барабан-сепаратор;

– каркас, лестницы и площадки обслуживания;

– арматура и циркуляционные насосы;

– шумоглушитель.

Для выполнения функций автоматического управления, регулирования, контроля и защиты, обеспечиваю­щих длительную безаварийную работу ГТЭС-12 МВт, была разработана автоматизированная система управле­ния технологическим процессом - АСУ ТП 12.

Целью разработки являлось создание АСУ ТП, объединяющей в единое целое различные подсистемы (САУ для каждого агрегата ГТА-6РМ, ПТК подсистемы управления паровыми котлами, ПТК подсистемы управления электрооборудованием и общестанционным оборудованием) и обеспечивающей:

– устойчивую работу двух агрегатов ГТА-6РМ с котлами-утилизаторами в нормальных, аварийных и послеаварийных режимах;

– качественные показатели пара и электроэнергии, вырабатываемых ГТЭС;

– повышение оперативности управления и производительности труда: обеспечение оптимального управления выработкой, распределением и потреблением электроэнергии и пара с решением задач повышения надежности энергоснабжения;

– повышение экономической эффективности энергоснабжения;

– повышение надежности и эффективности работы оборудования системы энергоснабжения и скорости реа­лизации оперативных решений за счет повышения качества и оперативности управленческой деятельности;

– улучшение условий труда эксплуатационного персонала;

– своевременное предоставление оперативному персоналу достоверной информации о ходе технологическо­го процесса, состоянии оборудования и средств управления;

– обеспечение персонала ретроспективной технологической информацией (регистрация событий, расчет показателей, диагностика оборудования и т. д.) для анализа, оптимизации и планирования работы оборудования и его ремонта;

– сокращение ущерба от ошибок персонала;

– улучшение диагностики технологического оборудования;

– возможность включения АСУ ТП в автоматизированные системы высшего уровня;

– применение современных средств цифровой техники на всех уровнях управления.

Рис. 21

В процессе монтажа и испытаний установки ГТА-6РМ мощностью 6 МВт был выявлен ряд недостатков, которые совместно со специалистами предприятия-поставщика были изучены и устранены.

Из наиболее острых вопросов, возникших в ходе пусконаладочных работ, следует отметить проблемы с вибрациями в двигателе и генераторе, повышенный расход масла в подшипниках, отсутствие защиты от сниже­ния и превышения частоты. Последний вопрос был решен путем создания АСУ, ответственной за контроль этих параметров.

Помимо этого энергоустановка требует наличия сложной системы очистки воздуха и системы антиобледене­ния, препятствующей намораживанию льда на лопастях турбины, что может привести к выходу из строя двигателя.

В стадии проработки находится вопрос обеспечения необходимого уровня давления топливного газа на входе, равного 16...20 кгс/см2. В существующем газопроводе давление – ниже требуемого, что снижает произво­дительность энергоустановки с 6 до 4 МВт. Вариантом решения этого вопроса может стать прокладка парал­лельной ветки газопровода, поддерживающей необходимое давление.

На сегодняшний день ведутся пусконаладочные работы на второй установке ГТА-6РМ аналогичной мощности, что позволит в комплексе иметь ГТЭС мощностью 12 МВт.