А.А. Троицкий – ООО «Турбомашины»

XIX выставка и конференция Power-Gen Europe прошла в Милане (Италия). Мероприятие посетили более 15 тысяч специалистов в области энергетики из разных стран, что является рекордным на протяжении всей истории проведения выставки и конференции. Рекордным также стало количество компаний, представивших свои экспозиции, – в этом году их было более 600.
В рамках мероприятия проведены также выставки Nuclear Power Europe и Renewable Energy World Europe, посвященные атомной и возобновляемой энергетике в Европе. По мнению организаторов, расширение тематики выставки дает более широкое представление о ситуации на европейском энергетическом рынке.
Большинство специалистов, которые представили свои доклады на конференции или работали на стендах, сходятся во мнении, что энергетический рынок Европы ждут большие изменения. При этом все большее и большее значение здесь будет приобретать возобновляемая энергетика.
Доля атомной энергетики в Европе будет сокращаться, например, в Германии планируется вывести из эксплуатации двадцать АЭС. Их место займут газовые турбины с высоким КПД и единичной мощностью 700…800 МВт. Таким образом, мощность дубль-блоков ПГУ составит 2 ГВт, а в перспективе 3 ГВт и более.
Технологии ПГУ оказывают все меньшее воздействие на окружающую среду. Их КПД, гибкость и надежность постоянно растут. Интеграция парогазовых установок в солнечные и ветровые электростанции позволяет значительно повысить надежность и эффективность энергосистем.
Параллельно развивается распределенное производство энергии. Возобновляемая энергетика уверенно увеличивает объемы генерации. Компания GE Energy продемонстрировала на выставке новую систему генерации Clean Cycle, где применяется органический цикл Ренкина (ORC). Эта система уже прошла сертификацию в рамках общекорпоративной программы GE Ecomagination.
Пример использования нового оборудования – проект электростанции Boscaro, расположенной в Вильяно-Бьеллезе (Италия) и работающей на биомассе. Станция разработана и построена компанией Ingeco of Silea и принадлежит предприятию F.lli Boscaro, специализирующемуся на утилизации отходов деревообработки и компостировании зеленой массы.
ТЭС построена на базе двух энергетических установок Clean Cycle мощностью по 125 кВт, с использованием вторичного тепла. Станция также оснащена водогрейным котлом, работающим на твердом топливе. Котел с движущейся решеткой позволяет использовать в качестве топлива биомассу самого разного происхождения, в том числе древесные отходы, листву, древесину сучьев и т.д.
Генераторные установки GE Clean Cycle обеспечивают существенные преимущества по сравнению с традиционным органическим циклом Ренкина. Главное из них – использование интегрированного силового модуля (integrated power module, IPM) на базе высокоскоростных турбины и генератора. В силовом модуле IPM для крепления турбины и ротора применяются магнитные подшипники, благодаря которым вращение вала осуществляется в магнитном поле. Это исключает трение, снижает необходимость в обслуживании и повышает надежность системы. Магнитные подшипники не требуют смазки, при этом весь генератор и турбина герметично закрыты, т.е. можно отказаться от наружного уплотнения.
Проекты, подобные электростанции Boscaro, позволят Италии удовлетворить энергетические потребности, особенно в свете развития чистых технологий. Благодаря данной технологии, электростанция может использовать отходы для производства энергии. Еще одним важным достоинством системы является силовая электроника, позволяющая преобразовать энергию, генерируемую силовым модулем, для обычной электрической сети (с той же частотой и напряжением) без использования редукторов или других механических средств.
Программа Ecomagination – это корпоративная стратегия GE, направленная на разработку и создание инновационных технологий, которые помогают решать актуальные экологические задачи и имеют преимущества для заказчиков. С 2011 по 2015 гг. GE намерена удвоить инвестиции в исследования и довести их объем до $10 млрд, ускорить темпы роста выручки от продажи продукции Еcomagination, сократить энергоемкость собственного производства на 50 %, снизить потребление воды на 25 %.
На стенде компании также была представлена ПГУ, объединенная с солнечной электростанцией. Станция комбинированного цикла имеет мощность 510 МВт и КПД более 61 %. По сравнению с существующими станциями комбинированного цикла аналогичной мощности, занимаемая ею площадь на 10 % меньше. Новое решение – FlexEfficiency 50 включает в себя газовую турбину нового поколения 9FB, парогенератор-рекуператор, паровую турбину 109D-14, генераторную установку W28, интегрированную систему управления Mark Vie. В исследования и разработку FlexEfficiency 50 компания инвестировала более $500 млн.
Установка способна наращивать выходную мощность со скоростью более 50 МВт/мин, что вдвое выше показателей современных электростанций, и снижать до 40 % от базовой, сохраняя при этом низкий уровень выбросов. Запуск осуществляется менее чем за 30 минут. Газовая турбина пройдет заводские испытания при максимальной нагрузке на испытательном полигоне GE в Гринвилле, Южная Каролина.
Компания Centrax Gas Turbines подписала соглашение с Siemens AG, в рамках которого газовые турбины SGT-300 и SGT-400 будут использоваться в составе электростанций Centrax – CX300 и CX400. До настоящего момента они создавались только на базе газовых турбин Rolls-Royce в диапазоне мощности 2,5…64 МВт. Электрическая мощность SGT-300 и SGT-400 составляет, соответственно, 8 и 15 МВт, КПД – 31 % и 34,8 %. По условиям соглашения, на первом этапе установки будут поставляться в Великобританию, Францию, Италию, Нидерланды и Бельгию, поскольку в этих странах успешно работают сервисные центры компании. В дальнейшем, в зависимости от результатов сотрудничества, планируется расширить регион поставок.
Alstom объявила о подписании рамочного соглашения с группой компаний «Ренова». Целью соглашения является локализация производства передового газотурбинного оборудования компании на территории России и, таким образом, максимальное расширение доли Alstom на энергетическом рынке. Одновременно были подписаны контракты с КЭС-Холдинг (входит в группу «Ренова»), одним из ведущих производителей электроэнергии в России, на поставку пяти электростанций GT13. Они будут поставлены в период 2012-2013 гг. и размещены на ТЭС «Академическая» (1 энергоблок), «Нижнетуринская» и «Новогорьковская» (по 2 энергоблока).
Специалисты компании Hyundai Heavy Industries сообщили о том, что завершились испытания и выведена на рынок новая система каталитического подавления выбросов NO_x для дизельных двигателей. На первом этапе система HD NoNO_x SCR будет использоваться для двигателей морского применения – в дальнейшем планируется оснащать ею двигатели, работающие в составе стационарных электростанций. Система обеспечивает снижение уровней эмиссии NOx на 90 %, что соответствует экологическим требованиям Tier III (International Maritime Organization), которые в полном объеме будут применяться с 2016 г. Для подавления выбросов в поток выхлопных газов до входа в катализатор впрыскивается мочевина, при этом оксиды азота разлагаются на азот и воду. В системе используется запатентованный катализатор PILC. По заявлениям специалистов компании, HD NoNO_x SCR имеет длительный срок службы и не требует частого технического обслуживания.
Весной текущего года компания Hyundai Heavy Industries запустила в коммерческую эксплуатацию в Бразилии две электростанции – Camacari и Candeias. Для реализации проекта в рамках контракта было поставлено 184 дизельных энергоблока на базе двигателей HiMSEN 9H25/33 мощностью по 2,5 МВт. В составе Camacari работают 64 энергоблока 9H25/33 – ее мощность составляет 160 МВт. На электростанции Candeias находятся в эксплуатации 120 аналогичных установок – ее общая электрическая мощность составляет 300 МВт. Candeias является крупнейшей станцией, построенной Hyundai Heavy Industries на базе энергоблоков HiMSEN.
Компания CD-adapco представила на стенде новые программные продукты серии STARCAD Series. Они позволяют специалистам моделировать течения жидкости и тепловые процессы, используя привычный интерфейс выбранной ими CAD-системы. Такой подход обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционным: не нужно отдельно изучать специализированный CFD-пакет; можно изменять профиль задачи в процессе исследований и выполнить параметрический анализ конструкции типа «что – если». Использование параметрической CAD-модели позволяет легко изменять геометрию конструкции, не изменяя единиц измерения, свойств материалов или граничных условий, что оптимизирует процесс.
Продукты STAR-CAD специально созданы для конструкторов и исследователей. Средства постановки задачи и процедуры ввода/вывода данных были автоматизированы и интегрированы в интерфейс CAD-системы. Таким образом, пользователи могут сконцентрироваться на анализе технических результатов и оптимизации конструкций, используя все преимущества передовой технологии моделирования компании CD-adapco. Новый пользователь имеет возможность исходя из постановки задачи быстро задать необходимые параметры моделирования и сам запустить расчет, используя возможности современной технологии решения технических задач, таких как моделирование ламинарных и турбулентных течений, тепловых нагрузок, сжимаемых и несжимаемых течений и т.д. Применение STAR-CAD Series ускоряет процесс вывода нового продукта на рынок, позволяя в то же время улучшить его потребительские свойства.
Производитель комплектующих для газовых турбин – компания Chromalloy объявила о создании керамической теплоизоляции, создающей тепловой барьер и повышающей сопротивляемость газотурбинных двигателей коррозии и общему износу. Компания получила патент на покрытие RT-35 Low-K еще пять лет назад, а в прошлом году прошла сертификацию в Федеральном управлении для использования его на лопатках турбин.
Новое покрытие повышает коррозионную стойкость покрытий лопаток за счет охлаждения металлических элементов, поскольку экстремально высокие рабочие температуры внутри турбины обжигают верхний слой защитного покрытия и делают его менее эффективным. Новое теплоизоляционное покрытие РТ-35 Low-K, обладающее сниженной теплопроводностью, позволяет двигателю работать на более высоких температурах. Покрытие Chromalloy является оптимальным решением для эффективного использования топлива.
Компания Emerson Process Management представила на выставке цифровую архитектуру управления – PlantWeb с программнотехническим комплексом Ovation. В мае этого года был запущен в промышленную эксплуатацию энергоблок №2 Аксуской электростанции Евроазиатской энергетической корпорации (ЕЭК) – одного из крупнейших производителей энергии в Казахстане. Для автоматизации энергоблоков №1 и №2 ЕЭК выбрала решение компании Emerson: цифровую архитектуру управления PlantWeb.
С 1999 г. в рамках этой программы модернизации были реконструированы четыре энергоблока станции: на трех заменено оборудование современными аналогами, а блок №2 полностью восстановлен. Помимо этого, внедрены современные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП). Внедрение АСУ – часть программы стратегического развития производства на Аксуской ТЭС. Параллельно с автоматизацией энергоблоков ЕЭК модернизирует систему управления открытыми распределительными устройствами, на базе которой будет создана АСУ ТП электростанции.
В эксплуатацию запущен турбоагрегат №5 Охинской ТЭЦ, модернизацию систем управления которого провела компания Emerson Process Management. В ходе модернизации станции и замены паровой турбины №5 компания заменила систему автоматического регулирования частоты и мощности блока. Перечень поставленного оборудования включал систему управления Ovation, гидравлическое оборудование, щиты управления, а также полевое оборудование Rosemount. Результатом работы специалистов Emerson стал ввод в эксплуатацию управляющей части электрогидравлической системы автоматического регулирования паровой турбины (производства КТЗ) и первой очереди АСУ ТП турбинного отделения.
Установка современной системы управления была очень своевременной. Она даст возможность эффективно управлять генерацией и обеспечит надежное энергоснабжение региона, что особенно важно ввиду его изолированности.
Кроме того, электростанция обеспечивает энергией объекты нефтедобывающей отрасли. Вырабатываемый ТЭЦ пар используется для поддержания температуры технологического оборудования Охинского месторождения, разрабатываемого ООО «РН-Сахалинморнефтегаз». Рабочее и резервное топливо электростанции – природный газ. Нефтедобывающее предприятие потребляет 62 % электрической и около 30 % тепловой энергии ТЭЦ. Остальную энергию потребляет жилищно-коммунальный сектор города и района и другие промышленные потребители.
Компания Haldor Topsoe A/S сообщила о заключении контракта на строительство двух крупнейших в мире установок по производству синтетического газа из коксового газа. Заказчиком выступает Национальная газовая корпорация Китая. Установки будут построены в г. Вухай и войдут в состав крупного агрегата для переработки отходящего коксового газа в чистый сжиженный природный газ. Применяя технологию Haldor Topsoe A/S, можно увеличить выход сжиженного газа на 90 % и значительно повысить эффективность проекта и степень использования отходящего газа.
Установки являются передовым проектом по превращению газовых выбросов в чистый топливный газ. В технологическом процессе двуокись углерода превращается в синтетический газ, при сжижении которого производится чистый газ. Производительность установок составит 650 млн м³ сжиженного газа в год, их ввод планируется в конце 2012 года. Газ будет доставляться грузовым автотранспортом конечным потребителям и использоваться, например, на заправочных станциях.

Следующая выставка и конференция Power-Gen Europe пройдет в г. Кельне (Германия) 12-14 июня 2012 года. Приглашаем специалистов принять участие в данном мероприятии.