Одной из серьезных проблем при сооружении ГТУ является обеспечение подачи на ГТУ топливного газа требуемого давления. Для двигателя НК-37 требуемое давление газа составляет не менее 4,5 МПа (при пуске - 3,5 МПа), максимальный расход природного газа - 8400 м3/ч (1,58 кг/с), допускаемая температура газа - от 20 до 150°С. Учитывая, что ТЭЦ размещена в городской черте, а в соответствии со СНиП “Магистральные газопроводы” прокладка газопроводов давлением свыше 1,2 МПа по территории населенных пунктов запрещена, организовать подачу газа давлением порядка 5,0 МПа непосредственно на площадку ТЭЦ не представляется возможным. Это предопределило необходимость установки непосредственно на площадке ТЭЦ дожимного газового компрессора.
Работы по созданию и освоению дожимных газовых компрессоров для подачи газа на ГТУ, которые велись рядом организаций (НЗЛ, “Казанькомпрессормаш” и др.), из-за отсутствия заказов и, как следствие, финансирования, не завершены.
Для ОП ГТУ Безымянской ТЭЦ выбор дожимного компрессора был выполнен по результатам сравнения предложений от возможных поставщиков (включая зарубежных), представивших на основании технического задания, разработанного СНТК, свои предложения по компрессорной установке. Была выбрана блочно-модульная компрессорная установка типа ЕА 1000-6-2, комплектная поставка которой выполнена фирмой «АББ POWER GENERATION» (Россия, г. Санкт-Петербург).
Основные технические характеристики установки приведены далее.
Производительность, кг/с Давление газа, МПа: | 0,25-1,62 |
на входе | 0,6 |
на выходе | 4,6 |
Температура газа на выходе, °С | 55 |
Электродвигатель привода | Асинхронный |
Мощность электродвигателя, кВт | 900 |
Охлаждение газа | Воздушное |
Мощность, потребляемая газоохладителем, кВт | 8 |
Масса компрессорной установки, кг | 26 000 |
Размеры контейнера компрессорной установки, мм | 12 000 х 2400 х 2400 (Н) |
Масса газоохладителя, кг | 4000 |
Размеры газоохладителя, мм | 5500 х 2800 х 2400 (Н) |
Для предотвращения возможности попадания газа в охлаждающую воду при нарушении плотности газоохладителей компрессора (за счет значительного превышения давления газа над давлением воды) выбран компрессор с воздушным охлаждением газа.
Общий вид энергетической ГТУ показан на рисунке. Блоки ГТД размещены с наружной стороны корпуса ГТУ, при этом блок двигателя частично заходит в корпус, а блоки выхлопной системы, маслоснабжения и автоматики размещены снаружи здания. К передней части блока двигателя стыкуется промежуточный блок, к которому присоединяются воздухозаборное устройство и блоки маслосистемы и автоматики ГТД. Электрогенератор расположен в корпусе со стороны выхлопной системы двигателя.
Отметка оси газотурбинного энергетического агрегата составляет 2,6 м. Узел сочленения ГТД с генератором (промежуточный вал с полумуфтами, герметичный узел прохода вала через стенку блока двигателя) разработан и поставляется АО СНТК “Двигатели НК”. Ответная полумуфта генератора
поставляется с генератором. Конструкция крепления ГТД к подмоторной раме обеспечивает возможность регулирования соосности валов газотурбинного двигателя и электрогенератора.
Котел-утилизатор расположен непосредственно над шумоглушителем выхлопной системы ГТД и опирается на перекрытие корпуса на отметке 12,00. Здесь же размещены циркуляционные насосы котла.
Здание ГТУ в плане имеет размер 21 х 27,8 м. Машинный зал представляет в поперечнике двухпролетную раму. Каркас машзала - металлический. Покрытие - профилированный настил по металлическим прогонам. Стеновое ограждение - металлические панели типа “Сэндвич”.
Основные технико-экономические показатели ОП ГТУ приведены далее.
|
|
Установленная электрическая мощность, МВт | 25 |
Тепловая мощность, МВт | 39 |
Число часов использования установленной электрической мощности, ч/год | 6200 |
Топливо | Природный газ |
Расчетный электрический КПД: |
|
брутто, % | 33,3 |
нетто, г/(кВт-ч) | 32,3 |
Коэффициент использования теплоты топлива, кг/(МВт-ч) | 0,83 |
Общая стоимость строительства, млн. дол. | 10 |
Выводы
- В результате совместных усилий энергетиков, разработчиков и поставщиков оборудования, проектных, строительно-монтажных и наладочных организаций успешно завершена разработка, проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию современной энергетической газотурбинной установки на базе двигателя НК-37.
- Отработаны принципиальные конструкторско-технологические, проектные и строительномонтажные решения по ГТУ и ведется их эксплуатационная проверка.
- СНТК “Двигатели НК” необходимо завершить работы по доведению экологических показателей двигателя НК-37 до нормативных требований. При модернизации камер сгорания целесообразно проработать вопрос возможности снижения требуемого давления газа перед камерой сгорания.
