предыдущий материал

ТЕХНОЛОГИЯ
Евгений Роговой,первый заместитель председателя правления
ОАО "Сумское НПО им. М.В. Фрунзе",
главный инженер, к.т.н.

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ГАЗОТУРБИННЫХ
УСТАНОВКАХ МАЛОЙ МОЩНОСТИ


Благодаря дальнейшему развитию энергосберегающих технологий разработка унифицированного энергетического оборудования, которое может применяться не только в газовой и нефтяной промышленности, но также и в "малой" энергетике, стала одной из важнейших задач машиностроителей при создании современных энергетических установок.

В настоящее время в газовой промышленности нашли широкое применение компрессорные станции (КС), оснащенные компрессорными агрегатами с газотурбинным приводом различной мощности. Следует заметить, что подобные станции являются крупным источником неиспользуемой тепловой энергии, которая выбрасывается с выхлопными газами в окружающую среду, и поэтому важной практической задачей ближайшего будущего становится утилизация этой энергии. Одним из возможных способов ее решения является размещение на КС электростанций, позволяющих не только обеспечить собственные потребности в электроэнергии, но и выдавать ее во внешние электросети. Кроме того, использование в качестве топлива для газотурбинных приводов электростанций нефтяного газа является перспективным способом как утилизации попутного нефтяного газа на малодебитных нефтяных месторождениях, так и их освоения без создания дорогостоящей инфраструктуры, связанной, прежде всего, с обеспечением энергией вновь создаваемых нефтяных промыслов.

Энергетические газотурбинные установки (ЭГТУ) малой мощности имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными паросиловыми электростанциями: небольшие капиталовложения, высокая удельная выработка электрической и тепловой энергии, меньшие удельные расходы топлива, сжатые сроки сооружения и ввода в эксплуатацию. Кроме того, ЭГТУ не требуют больших строительных площадок и имеют лучшие экологические показатели. Одним из важнейших преимуществ рассматриваемого типа электростанций является их максимальная приближенность к потребителям, что позволяет минимизировать потери при передаче электроэнергии по распределительным сетям. Мировая практика показывает, что в последнее время существует устойчивая тенденция развития преимущественно малой энергетики. В частности, в США с 1999 по 2000 гг. доля малых независимых и распределенных производителей электроэнергии в общей мощности электростанций всех типов выросла почти в три раза (с 3,5 до 10 %).

ОАО "Сумское НПО им. М.В. Фрунзе" в течение четверти века создает высокоэффективное компрессорное оборудование.

Относительный объем газа, транспортируемого сумскими агрегатами по магистральным газопроводам в странах СНГ, достигает 40 %. В качестве приводов используются газотурбинные двигатели авиационного и судового типа мощностью 6,3…25 МВт, разработанные АО "СНТК им. Н.Д. Кузнецова" (Самара), НПП "Машпроект" (Николаев), ЗМКБ "Прогресс" (Запорожье), АО "Люлька-Сатурн", ныне Научно-технический центр им. А. Люльки НПО "Сатурн" (Москва), и др.

Приоритетными задачами ОАО "Сумское НПО им. М.В. Фрунзе" являются: развитие энергосберегающих технологий и разработка оборудования для их реализации. В соответствии с планом перспективного развития производства на предприятии создана, прошла испытания и сдана в опытно-промышленную эксплуатацию в 2001 г. энергетическая установка ЭГТУ-16 электрической мощностью 16 МВт и тепловой мощностью 25 МВт.

Установка предназначена для испытания нового энергетического оборудования, создаваемого в НПО, в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным, а также для выработки электрической и тепловой энергии в целях обеспечения собственных нужд предприятия.

Основу установки составляет газотурбинный двигатель НК-16СТ конструкции ОАО "СНТК им. Н.Д. Кузнецова", выпускаемый ОАО "КМПО" (Казань).

Весь объем работ по созданию энергоустановки ЭГТУ-16 выполнен специалистами объединения.

Проект высоковольтной части был разработан конструкторами института "Укрэнергосетьпроект" (Харьков). В состав ЭГТУ-16 вошел синхронный двухполюсной турбогенератор Т-20-2УЗ закрытого исполнения производства ОАО "Привод" (Лысьва).

Установленная мощность генератора 20 МВт.

Тепловая энергия вырабатывается путем утилизации тепла выхлопных газов газотурбинного привода с использованием котла-утилизатора УТ-25 конструкции ОАО "Сумское НПО им. М.В. Фрунзе".

В состав ЭГТУ-16 входят: газотурбинный модуль; модуль генератора; котел-утилизатор; блок сетевых насосов системы теплоснабжения и др.

Установка оснащена современной системой автоматизированного управления и регулирования, разработанной ОАО "Сумское НПО им. М.В. Фрунзе" на базе программно-технического комплекса фирмы GE Fanuk (США) и компании Saturn Data International.
Общий к.п.д. ЭГТУ-16 при использовании котла-утилизатора составляет 75…80 %.

Для второй очереди собственной системы энергообеспечения объединения создается новая парогазовая энергетическая установка ПГУ-22 на основе бинарного рабочего цикла, предназначенная для выработки электрической энергии суммарной мощностью 22 МВт. В состав ПГУ-22 входят две установки: газотурбогенераторная (мощностью 16 МВт) на базе газотурбинного двигателя НК-16СТ и паротурбогенераторная (мощностью 6 МВт).

Особо следует подчеркнуть, что планами ОАО "Сумское НПО им. М.В. Фрунзе" предусмотрено также пэкиджирование энергетических газотурбинных двигателей различной мощности и создание на их основе электростанций различного исполнения.

ОАО "Сумское машиностроительное научно-производственное объединение им. М.В. Фрунзе"
Украина, 40004, Сумы, ул. Горького, 58.
E-mail:smpo@frunze.com.ua
http://www.frunze.com.ua
Тел.: (038-0542) 286-915, 221-384.
Факс: (038-0542) 226-362, 250-493, 258-731
Представительство в России (Москва):
Тел.: (095) 745-8830.
Факс: (095) 745-8831.
E-mail:smpo@cityline.ru
Представительство в Украине (Киев):
Тел./Факс: (038-044) 490-5883.
E-mail:frunze@i.kiev.ua

ENERGY-SAVING TECHNOLOGIES IN LOW-POWER GAS-TURBINE UNITS

Gas-turbine power plants offer considerable advantages: a reasonable capital investments, high specific electric and thermal energy production, short time of installation and commissioning. Sumsk NPO Scientific Industrial Association named in honor of M.V.Frunze has been manufacturing highly efficient compressors for 25 years. Relative gas volume delivered by Sumsk compressors is estimated as 40%. In 2001, the EGTU -16 power plant providing 16-MW electric power and 25-MW heat output was put into operation. It is based on NK-16ST gas-turbine engine. The plant is equipped with an advanced automatic control system developed by the Sumsk company on the basis of software package proposed by GE Fanuk, USA, and Saturn Data International companies. Total efficiency of the EGTU-16 equipped with a heat-recovery boiler is 78-80%. Today, the company is developing a new steam-gas power plant dubbed as PGU-22 on the basis of a binary working cycle. The power plant is intended for an internal power-supply system.


предыдущий материал
оглавление
следующий материал