Для обеспечения надежности энергоснабжения и снижения себестоимости электрической и тепловой энергии в Республике Башкортостан взят курс на применение газотурбинных технологий для совместной выработки электроэнергии и тепла. В связи с тем, что газотурбинная установка мощностью 4 МВт в состоянии обеспечить электроэнергией и теплом поселок с населением 7-8 тысяч человек, было принято решение о строительстве в селе Большеустьикинское Мечетлинского района ГТУ-ТЭЦ "Шигили" на базе газотурбинной электростанции (ГТЭС) "Урал-2500Р" ("Урал-4000").

ГТЭС серии "Урал" предназначена для производства электроэнергии для промышленных и бытовых потребителей, а при использовании котла-утилизатора - для совместного производства электроэнергии, горячей воды и пара. Основными узлами ГТЭС являются газотурбинная установка и генератор, размещенные в транспортабельном контейнере с шумотеплоизолирующей обшивкой. ГТЭС укомплектована комплексом контроля и управления КУЭС-2500Р, разработанным ОАО "СТАР".

При разработке ГТЭС использован многолетний опыт ОАО "Авиадвигатель" по созданию газотурбинных двигателей, приводных и энергетических ГТУ, в том числе на базе конвертированного авиационного двигателя Д-30 - одного из самых надежных и доведенных за 30 лет эксплуатации. Основные конструкторские решения ранее были успешно отработаны на серийно выпускаемых установках ГТУ-2,5П и ГТУ-4П (мощностью 2,5 и 4,0 МВт соответственно), разработка которых выполнена по заданию ОАО "Газпром".

В состав турбоагрегата входит специально спроектированный турбогенератор ГТГ-4-2РУХЛ3 производства ОАО "Привод".

Проектные значения основных показателей установки ГТУ-4П в условиях ISO следующие: мощность - 4,17 МВт; к.п.д. в простом цикле - 24 %; выбросы NOx и CO не более 50 мг/нм3.

В марте 2001 г. (после комплексного опробования в течение 72 ч с нагрузкой) ГТУ-ТЭЦ "Шигили" была принята в эксплуатацию.

В состав основного оборудования входят: "Урал-4000"; водогрейный теплоутилизатор; водо-водяной пластинчатый теплообменник; система газоснабжения для ГТЭС; система подачи пускового сжатого воздуха от агрегата ТА-6А; автоматизированная система контроля и управления технологическими процессами (АСУ ТП) ГТУ-ТЭЦ.

В июле 2001 г. приемочная комиссия РАО "ЕЭС России" провела испытания теплоцентрали ГТУ-ТЭЦ "Шигили" с головным образцом ГТЭС "Урал-4000". К этому времени ГТЭС имела наработку 1133 ч. Приемочные межведомственные испытания проводились по специальной программе.

Измерения параметров режима ГТЭС в процессе пуско-наладочных работ и межведомственных испытаний проводились с помощью штатных средств АСУ ТП, комплекса управления КУЭС-2500Р и специальной измерительной системы "Парус".

Характеристики переходных процессов с учетом параметров стационарных режимов соответствуют заданным в ТЗ.

При снижении температуры воздуха на входе в ГТЭС было подтверждено увеличение тепловой мощности на 17 % в соответствии с ТЗ.

Уровень шума при работе ГТУ-ТЭЦ соответствует требованиям СН 2.2.4/2.1.8.562-96 и составляет: 75…80 дБА в энергоцехах и операторской кабине; 35…45 дБА в жилой зоне.

Измерения выбросов NOx производились на режимах 2000…4400 кВт, CO - на режимах 4000…4400 кВт. Выбросы NOx составляют 10…29 мг/нм3, выбросы СО 54…75 мг/нм3. Пермским центром экологической сертификации Государственного комитета РФ по охране окружающей среды на установку ГТУ-4П выданы экологический сертификат, удостоверяющий соответствие содержания оксидов азота в отработанных газах нормам ГОСТа.

На номинальном режиме при совместной выработке электроэнергии и тепла удельный расход условного топлива составляет 161,73 г у.т./кВт·ч (эквивалентный удельный расход на выработку тепла 188,09 кг у.т./Гкал). Коэффициент использования тепловой энергии топлива при этом 75,4 %. Если же принять удельный расход на выработку тепла 143,4 кг у.т./Гкал (средний по Башкирэнерго в 2000 г.), то удельный расход на выработку электроэнергии составит 245,1 г у.т./кВт·ч (средний - 334,9 г у.т./кВт·ч).

По результатам эксплуатации ГТУ-ТЭЦ "Шигили" себестоимость отпущенной электроэнергии (без учета амортизационных отчислений) составила около 12 коп./кВт·ч при средней себестоимости по Башкирэнерго около 30 коп./кВт·ч. Себестоимость отпущенного тепла составила соответственно 76,5 и 107,3 руб./Гкал. В декабре 2001 г. при средней нагрузке 3 МВт себестоимость электроэнергии составила 8,7 коп./кВт·ч при средней себестоимости по энергосистеме за тот же период 34,6 коп./кВт·ч, себестоимость тепловой энергии соответственно 76,3 и 109,1 руб./Гкал.

Главный вывод приемочных испытаний: ГТЭС "Урал-4000" в составе ГТУ-ТЭЦ "Шигили" подтвердила соответствие всех её показателей Техническому заданию на проектирование. С начала отопительного сезона 2001/2002 гг. в непрерывном режиме полностью покрыта тепловая потребность подключенных потребителей. На 16 января 2002 г. наработка электростанции составила 3124 ч. Эксплуатация ГТЭС "Урал-4000" в Башкортостане успешно продолжается.

Газотурбинная установка ГТУ-4П в сборочном цехе "Пермского моторного завода", осуществляющего их серийный выпуск.