16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/374/9356046.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 18 (374) сентябрь 2019 года

Грозненская ТЭС – современная газотурбинная электростанция большой мощности

Будущее энергетики. Спецвыпуск Михайлов Д. М., Мухин В. С., Пруссак И. А., Соловьев В. М., Филимонцев Д. В. 1390

В июне 2019 года в рамках завершения программы ДПМ-1 была введена в эксплуатацию Грозненская ТЭС (ПАО «ОГК-2») – одна из крупнейших, работающих в простом цикле газотурбинных электростанций в энергетической системе РФ, электрической мощностью 360 МВт (Фото 1). Ввод электростанции был необходим для энергоснабжения Чеченской Республики с учетом прогнозируемого роста электропотребления, а также для повышения надежности ОЭС Юга.

Заказчик строительства Грозненской ТЭС – ООО «ГЭХ Инжиниринг» (г. Москва), Генподрядчик – АО «ТЭК «Мос­энерго» (г.Москва), генпроектировщик – ООО «Мосэнергопроект» (г. Москва), эксплуатирующая организация – ПАО «ОГК-2» (г. Санкт-Петербург).

Заказчик ориентировался на следующие принципы в проекте:

1) минимизация стоимости строительства за счет применения оптимальных проектных решений в части выбора оборудования и компоновочных решений;

2) максимальное использование отечественного оборудования;

3) максимальная заводская готовность оборудования для сокращения сроков монтажа и ПНР.

4) ввод станции в эксплуатацию в планируемый срок.

5) низкая стоимость технического обслуживания оборудования станции.

6) возможность будущего расширения станции по парогазовой технологии.

7) высокий уровень автоматизации.

Проектирование станции началось в середине 2017 года. Учитывались специфические условия на месте строительства (диапазон температуры наружного воздуха от -32 оС до +41 оС, сейсмичность 9 баллов по шкале MSK-64 и др.). Основное и резервное топливо – природный газ, аварийное топливо – жидкое топливо. Чтобы выдержать плановый срок ввода станции в эксплуатацию, разработка проектной документации была начата генпроектировщиком до подписания договоров на поставку основного и вспомогательного оборудования. Исходные данные, необходимые для разработки проектной документации, поставщики предоставляли в адрес генпроектировщика и генподрядчика по соответствующим запросам.

В качестве основного генерирующего оборудования применены две комплектные газотурбинные установки (ГТУ) SGT5-2000E, которые изготавливаются на ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» (Ленинградская обл.), в двухтопливной конфигурации, с сухим подавлением выбросов оксидов азота при работе на жидком топливе. Одна из турбин является 8‑й версией c гарантийными показателями 173 МВт в условиях ИСО, вторая – первая в мире 9‑я версия, мощностью более 182 МВт в условиях ИСО.

В состав комплектной ГТУ SGT5-2000E входят: газовая турбина, генератор с воздушным охлаждением, система возбуждения, тиристорная пусковая система, трансформаторы системы возбуждения и тиристорной пусковой системы, КВОУ с подогревателем воздуха, выхлопной диффузор, базовый модуль со вспомогательными системами, модуль жидкого топлива, соединительные трубопроводы (с опорами), шумозащитные кожухи и стенки, система пожаротушения (ГК «Сталт», г. Санкт-Петербург), центр управления мощностью контейнерного типа с расположенными внутри электрическими системами, аккумуляторными батареями, шкафами защит и системы управления SPPA T3000, система промывки компрессора и др. Компоновка комплектной ГТУ является стандартной, в то же время расположение рамы с баллонами СО2 системы пожаротушения и модуля промывки компрессора можно изменять по требованиям проекта.

Договор на поставку двух комплектных ГТУ был подписан между ООО «ГЭХ Инжиниринг» и ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» в феврале 2018 года. Начало поставок оборудования было запланировано на июнь 2018 года, при этом оборудование по прибытии на станцию и проведении входного контроля (инспекции в месте поставки) сразу должно было передаваться в монтаж.

фото1.jpg



Принимая во внимание длительный опыт сотрудничества ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» с заказчиком по предыдущим проектам, изготовление газовых турбин и генераторов началось одновременно с началом проектирования станции, а критического вспомогательного оборудования – в конце 2017 года. Такой подход к организации работы по проекту позволил выполнить поставку газовой турбины и генератора для первого блока на площадку Грозненской ТЭС в июне 2018 года, а для второго блока – в июле 2018 года. Доставка осуществлялась через порт Бронка (Санкт-Петербург) до порта г. Махачкала по внутренним рекам РФ, (фото 2). Далее турбины и генераторы были перевезены по трассе «Каспий» до г. Грозный за 2 дня. Сроки поставки вспомогательного оборудования по договору – июнь-сентябрь 2018 года – также были выдержаны, а по некоторым позициям – с опережением графика.

фото2.jpg



Компактный машзал ГТУ был специально спроектирован с учетом минимально-достаточных требований по выполнению операций сервисного обслуживания ГТУ (высота крюка мостового крана, выемка ротора ГТУ, перенос камеры сгорания, извлечение ротора генератора, разборка ротора ГТУ в вертикальном положении и др.). Этим удалось добиться снижения стоимости строительной части проекта.

Одной из непростых задач, которые необходимо было решить в ходе исполнения договора, являлась поставка на площадку центра управления мощности (ЦУМ) для первой ГТУ примерно через 4 месяца после подписания договора. Данное требование было обусловлено необходимостью обеспечить технологическую последовательность монтажа оборудования внутри компактного машзала без простоя. Задача была успешно решена за счет ускоренного изготовления ЦУМ, его испытаний на стенде завода-изготовителя с привлечением дополнительных специалистов и доставки ЦУМ самолетом в аэропорт г. Минеральные Воды (фото 3) с последующей его перевозкой на станцию.

фото3.jpg



В проекте применены генераторы SGen5-100A-2P производства Siemens AG (г. Эрфурт), на раме, с выносными подшипниками и замкнутым воздушным охлаждением. Такие генераторы используются как в составе ГТУ, так и в составе ПСУ. Проектные параметры генератора SGen5-100A-2P для Грозненской ТЭС: номинальная мощность 218 МВА, КПД 98,7 %, допустимая длительная мощность 248 МВА, напряжение 15,75 кВ, cos fi = 0,85. Отличительной особенностью этих генераторов является их большая референция в мире, в том числе в РФ (2 х Уренгойская ГРЭС, 2 х Хуадянь-Тенинская ТЭЦ, в составе ПТУ на парогазовых энергоблоках, др.), соответствие российским требованиям (двухкратная форсировка по току ротора в течение 20 сек и др.), комплектная сборка на заводе с установкой ротора в статор и доставка до места установки в собранном виде (упрощение монтажа), применение выносных охладителей (разрабатываются под требования проекта), минимальный расход охлаждающей воды – всего 216 т / ч (экономия э / э собственных нужд), широкий диапазон допустимой температуры охлаждающей воды (в проекте: от +8 оС до +36 оС). Генератор комплектуется необходимыми приспособлениями для транспортировки и технического обслуживания. В соответствии с руководством по эксплуатации, извлечение ротора генератора SGen5-100A (фото 4) для осмотра и оценки состояния производится через 6 лет после начала эксплуатации.

фото4.jpg



Летом 2018 года была проведена добровольная сертификация автоматического регулятора возбуждения (АРВ) сильного действия THYRIPOL 6RV80 (в составе регулятора напряжения типа ST6С и системного стабилизатора типа PSS2B), предназначенного для работы в составе статических систем возбуждения синхронных генераторов, с установленной версией алгоритма 1.3 SP4, в СДС «СО ЕЭС» (г. Санкт-Петербург) на соответствие требованиям стандарта АО «СО ЕЭС» СТО 59012820.29.160.20.001‑2012. Для этого были изготовлены две дополнительные стойки с АРВ для подключения к испытательному стенду СДС «СО ЕЭС». Эти стойки с АРВ были испытаны по утвержденной программе, во время которых происходила итерационная адаптация алгоритма работы АРВ (фото 5). Программное обеспечение для АРВ, уточненное на основании испытаний (алгоритм 1.3 SP4), было установлено на оборудование во время пуско-наладочных работ (ПНР) на площадке Грозненской ТЭС.

фото5.jpg



Современная тенденция в новом строительстве и реконструкции тепловых станций (ДПМ-1, ДПМ-2, КОММОД, КОМ НГ) – это использование генераторных распределительных устройств (ГРУ) вакуумного типа в цепи «генератор – блочный трансформатор» для генерирующего оборудования до 450 МВА.
В проекте Грозненской ТЭС применены ГРУ вакуумного типа HB3–100 поставки ООО «Сименс» (Москва) (фото 6).

Характерными особенностями ГРУ вакуумного типа являются: отсутствие системы элегаза и исключение в принципе такой потенциальной опасности для эксплуатационного персонала, как нештатный или аварийный выброс элегаза из систем ГРУ, полное отсутствие затрат на эксплуатацию в течение 10 000 циклов коммутации номинального тока и 30 отключений полного тока короткого замыкания (КЗ), а также немедленная готовность выключателей к повторному включению после отключения тока КЗ.

фото6.jpg



Помимо коммутации и защиты основных агрегатов энергоблока от короткого замыкания, через ГРУ обеспечивается питание тиристорного пускового устройства (ТПУ). ТПУ предназначено для пуска газовой турбины посредством включения генератора в режим синхронного двигателя. Соответствующие предохранители ТПУ устанавливаются в корпусе ГРУ при его изготовлении или во время монтажа ГРУ.

Ядром ГРУ является вакуумный прерыватель. Жесткая рама и корпус ГРУ рассчитаны на эксплуатацию в районах повышенной сейсмичности. При проектировании и изготовлении ГРУ использован принцип пассивного охлаждения. Корпус устройства и оребренная крышка позволяют эффективно отводить тепло от рабочих органов выключателя, не прибегая к принудительной вентиляции.

Работы по наладке ГРУ НВ3–100 были проведены в сжатые сроки, учитывая высокую заводскую готовность данной продукции.

Выдача мощности Грозненской ТЭС в сеть высокого напряжения 110 кВ осуществляется посредством спроектированных специально под данный проект двух блочных силовых трансформаторов мощностью 250 МВА производства ООО «Сименс Трансформаторы». Помимо этого для осуществления электроснабжения собственных нужд станции ООО «Сименс Трансформаторы» осуществило поставку двух трансформаторов собственных нужд 16 МВА каждый, а также резервного трансформатора собственных нужд мощностью 25 МВА.

Блочный пункт подготовки газа производства АО «Газстройдеталь» и дожимная компрессорная станция (ДКС) производства Enerproject, поставленная и введенная в эксплуатацию при технической поддержке ООО «Энергаз», обеспечивают выполнение требований со стороны ГТУ к параметрам топливного газа (расход, давление, допускаемое содержание масла, отклонение по составу, числу Воббе, температуре и др.). В состав ДКС входят три дожимные компрессорные установки (ДКУ) EGSI-S-610 / 2850 WA: две рабочих (2х100 %), по одной на каждую ГТУ, и одна резервная (1х100 %). Каждая ДКУ оснащена усовершенствованной системой фильтрации газа после компрессора для обеспечения минимально допустимого остаточного содержания паров масла в топливном газе на уровне не более 0,1 ppmw.

Полностью автоматизированные сухие вентиляторные градирни СВГ-6‑300 производства ЗАО НПВП «Турбокон» (г.Калуга), 2 х 100 %, с системой орошения (применяется при высоких температурах наружного воздуха), предназначены для подачи охлаждающей воды на генераторные и масляные охладители ГТУ.

ГК «Текон» было реализовано АСУ ТП (ЭТО, ТМО) Грозненской ТЭС. Одним из новшеств данного проекта в части реализации САУ ГТУ стало применение современного протокола интеграции OPC UA (ранее на подобных проектах для интеграции с верхним уровнем применялся протокол OPC DA). В ПТК АСУ ТП верхнего уровня Грозненской ТЭС использование данного протокола не предусматривалось исходным проектом, но общими усилиями специалистов ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» и ГК «Текон», при активном участии заказчика, данная техническая задача была решена.

Поставленные в комплекте с ЦУМ микропроцессорные устройства релейной защиты ГТУ были успешно интегрированы с общестанционными комплектами микропроцессорных защит производства ГК «ТЕКОН» по современному протоколу обмена данными МЭК 61850. За счет этого была достигнута наиболее полная управляемость и видимость процессов работы ГТУ.

С каждым проектом в РФ компанией все большая роль отводится российским специалистам. В проекте Грозненской ТЭС управление проектом осуществлялось российской командой ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин», а российские инженеры, которые проектировали системы ГТУ (в частности, САУ и электрическую часть), были затем привлечены к монтажным и пусконаладочным работам на площадке. Российскому заказчику легче работать с российскими специалистами, так как снимаются коммуникационные барьеры и трудности перевода, что приводит к экономии времени, и работа на площадке становится более эффективной.

В феврале 2019 года были успешно проведены испытания ГТУ 9-й версии в условиях станции, при температурах наружного воздуха от –5 до +5 оС, во время которых проверялось состояние ГТУ при повышенных нагрузках (вибрация, относительные перемещения, выбросы и др.). В ходе испытаний все контролируемые параметры, определяющие техническое состояние ГТУ, находились в пределах нормы. Фактическая мощность ГТУ при испытаниях достигала более 220 МВт, что говорит об имеющемся потенциале по увеличению мощности ГТУ данного типа.

Заказчику удалось создать атмосферу высокого доверия и тесного сотрудничества между всеми участниками проекта. Это позволило своевременно выявлять открытые вопросы и эффективно решать их, что в конечном итоге позволило выполнить проект строительства Грозненской ТЭС в требуемый срок с необходимым качеством.
28 июня 2019 года Грозненская ТЭС была успешно введена в эксплуатацию, а ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» получило положительную оценку со стороны заказчика по итогам исполнения проекта.

28 июня 2019 года вступил в силу сервисный договор между ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» и ООО «ТЭР-Сервис» на долгосрочное (13 лет) обслуживание ГТУ Грозненской ТЭС. В объем сервисного договора входят: газовые турбины, генераторы, САУ ГТУ и электрооборудование, а также формирование стратегического склада запасных частей для заказчика. Кроме того, договором предусматривается модернизация газовой турбины 8-й версии до 9‑й версии.


Выводы

:
1. Газотурбинные установки SGT5-2000E, версии 8 и 9, успешно применены в проекте Грозненской ТЭС. Контрактные обязательства ООО «Сименс Технологии Газовых Турбин» выполнены в полном объеме.

2. Компания движется по направлению локализации газотурбинного и электротехнического оборудования для тепловых электростанций, и проект Грозненской ТЭС является этому подтверждением.

3. Следующим возможным шагом по повышению КПД станции может являться перевод Грозненской ТЭС в парогазовый цикл, с обеспечением требуемой маневренности станции.

ТЭС

Отправить на Email

Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.