
Строительство газотурбинных электростанций (ГТЭС)
ГТЭС – адаптивный и надежный тип электростанции. Благодаря возможности использовать в качестве топлива и газообразные, и жидкие горючие вещества ГТЭС заслуженно получила широкое распространение при строительстве автономного электроснабжения. Работа на нескольких видах топлива конструктивно реализована в существующих моделях газотурбинных установок. Перед строительством ГТЭС тщательно продумывается и выбирается тип топлива из значительного перечня «претендентов»: сжиженный газ, природный газ, керосин, биогаз (газ, который формируется на мусорных свалках), шахтный газ, попутный нефтяной газ и т. п.
Универсальная высокотехнологическая установка ГТЭС нашла применение в различных сферах. Строительство газотурбинных установок (ГТУ) целесообразно в первую очередь для удаленных или экономически обособленных потребителей, для которых характерны длительные периоды работы и длительные периоды простоя. В подобных ситуациях невыгодно реализовывать проекты по подключению к централизованным электросетям, особенно, если предприятию/селу/району города необходимо подать кроме электроэнергии еще и отопление. Оценивая отечественный и зарубежный опыт, ГТЭС зарекомендовала себя как высокопроизводительный и экономически выгодный источник электроэнергии и тепла для:
- Жилищно-коммунального хозяйства.
- Спортивно-оздоровительного комплекса/стадиона или общественного места.
- Сельского хозяйства.
- Нефтегазового месторождения.
- Частных пансионатов.
- Предприятий и др.
Для Украины выгодным является проект по внедрению ГТЭС недалеко от мусорных свалок (источника биогаза) и проект по замещению низкоэффективной котельной. В нашей стране на данный момент в задаче определенных компаний входит утилизация на свалке ТБО газов путем поджигания согласно государственным нормам, регулирующим выброс метана. В тоже время, проведенные исследования показали, что мусорные полигоны могут стать источником газа (содержат около 70% биометана) для ТГЭС.
Также напрашивается строительство ГТЭС для замещения вырабатывающих свой ресурс городских котельных и огромной давно не видевшей модернизации системы централизованного теплоэнергоснабжения. Жилищно-коммунальное хозяйство (ЖКХ) больше других объектов приспособлено для стопроцентной реализации преимуществ газотурбинных установок. ГТЭС способствуют получению районом, который они обслуживают, полной энергонезависимости. Заказчиков привлекает в газотурбинных электростанциях возможность, помимо создания полной автономии по главным видам потребляемой энергии, минимизировать потери и затраты, связанные с транспортировкой тепла и электричества до конечного потребителя. Ощутимую экономическую выгоду можно получить при строительстве жилищных комплексов, если предусмотреть использование ГТЭС. Монтаж и пусконаладочные работы газотурбинного оборудования получаются значительно дешевле, чем затраты, связанные с присоединением к городским электро- и теплосетям, строительством подстанций и оплатой подключения.
Все реализованные энергообъекты со строительством ГТЭС можно разделить на три типовых решения:
- Строительство новой ГТЭС на отдельной площадке.
- Монтаж ГТУ как «надстройки» в действующей котельной.
- Установка ГТУ с утилизационным контуром на действующей ТЭЦ вместо имеющихся паровых котлов с сохранением паротурбинной части.
В качестве примера рассмотрим строительство ГТЭС на базе действующей котельной. Плюсом такого решения считается наличие развитой инфраструктуры, что позволяет сократить капитальные затраты на строительство. При выборе котельной под установку учитывают следующие факторы: наличие потребления тепла круглый год (отопление и горячее водоснабжение); наличие газоснабжения с давлением в трубе не ниже 1 МПа (в некоторых случаях исключает необходимость в приобретении газодожимных компрессоров); расстояние до электрических подстанций и остальные.
Для выполнения высоких эксплуатационных показателей и недопущения влияния колебаний в течение суток тепловой нагрузки на работу ГТУ при строительстве необходимо составить график нагрузок на систему и предусмотреть накопление теплоты в аккумулирующем баке или сброс излишков тепла через байпасный выход через теплообменники экстренного охлаждения. Независимо от объекта утилизационный контур для подогрева воды для теплоснабжения домов/предприятия/стадиона включает в себя утилизатор-теплообменник, теплообменные модули и сети трубопровода. Теплообменники необходимы в связи с тем, что существующие теплосети имеют высокую степень износа, и возможна подпитка сети с помощью сырой воды.
Перед вводом в эксплуатацию ГТЭС требуется уделить особое внимание звукоизоляционным мероприятиям, особенно если строительство ГТЭС производилось недалеко домов. Например, существует возможность установки пластинчатого глушителя на дымовой трубе и на всасывающей шахте. Данное конструктивное изменение снижает звуковой фон к допустимым значениям как для обслуживающего персонала, так и для домов близлежащих районов.
При проектировании ГТЭС предусматривается наличие резервного источника питания – например, дизельной электростанции и источника бесперебойного питания (ИБП) для обеспечения перехода на резервное питание без остановки ГТУ. Резервное питание необходимо для покрытия минимальных потребностей потребителя в случае проведения планово-ремонтных работ, внештатных ситуаций в работе ГТЭС.
Отдельно стоит упомянуть о системе управления (СУ) ГТЭС, поскольку стремительное развитие микропроцессорной и компьютерной технологий, систем автоматизированного управления САУ и регулирования способствуют повышению рентабельности и надежности работы установки в целом, улучшению уровня экологичности ГТЭС. СУ можно разделить на следующие подсистемы:
- САУ газотурбинным двигателем.
- Комплексное управление электростанцией (КУЭС).
- Автоматизированная система управления технологическими процессами ГТЭС (АСУТП).
Система управления ГТЭС включает в себя все измерительные приборы (датчики), устройства передачи и обработки информации о системе, программное обеспечение, с помощью которого оператор выполняет регулирование, управление, контроль заданных параметров и автоматических процессов. В помещении оперативного персонала помимо щита управления и стационарного компьютера, с которого происходит управление технологическим процессом, на стене может находиться мнемосхема ГТЭС. На мнемосхеме отображается индикация и сигнализация о текущем состоянии оборудования и его защит.
Работы по строительству ГТЭС можно разделить на 3 группы:
- Разработка предварительного ТЭР (технико-экономического расчета) и эскизного облика проектируемой ГТЭС с учетом интеграции существующих коммуникационных сетей и особенностей энергопотребления объекта.
- Разработка пакета проектной документации, техникооэкономического обоснования на строительство ГТЭС;
- Проведение строительных, монтажных и наладочных работ.
Если решите заказать строительство ГТЭС у фирмы ЭДС-ИНЖИНИРИНГ, то на Вас (как на заказчика) возлагаются минимальные обязанности:
- Предоставить исходные данные ГТЭС (мощность, ориентировочное количество денежных средств на проект, место под строительство электростанции и т. п.).
- Участвовать при согласовании проектных решений (выбор оборудования, разработка технических решений, плана-мероприятий и т. п.).
- Участие в проведении испытательных мероприятий готового объекта.
На сотрудников фирмы ЭДС-ИНЖИНИРИНГ возлагаются следующие функции:
- Разработка и согласование генерального графика строительства;
- Получение всех необходимых заключений контролирующих органов;
- Разработка и согласование с Заказчиком проектной документации;
- Согласование с Заказчиком принятых решений по закупке оборудования;
- Изготовление собственного электрощитового оборудования (при необходимости);
- Проведение строительных и монтажных работ, наладки оборудования;
- Пробный запуск всей ГТЭС с оформлением приемочного акта.
- Окончательный этап – обучение операторов ГТЭС по согласованной программе. После производится сдача объекта надзорным органам.
Наша компания ЭДС-ИНЖИНИРИНГ имеет необходимые лицензии на все виды проводимых работ. Сотрудники могут рассчитать экономическую эффективность, необходимое время на строительство и окупаемость ГТЭС.