В.Ю. Суханов – ООО «Ной Хаус Групп»

Газопоршневая электростанция, построенная компанией «Ной Хаус Групп» для завода по производству пластмасс в Гатчине (Ленинградская обл.), вырабатывает электричество, тепло и холод, обеспечивая в полном объеме потребности предприятия. Работа в параллель с энергосистемой гарантирует надежное обеспечение потребителей первой категории заказчика.

Проект строительства энергокомплекса на базе ГПУ с системой утилизации тепла разработан ООО «Ной Хаус Групп» и ЗАО «Энергопроммонтаж». Электростанция обеспечивает потребности предприятия, вырабатывая 2000 кВт электроэнергии, 1100 кВт тепла и 844 кВт холода. Горячая вода используется для производственных нужд и теплофикации, холодная (7...9 °С) – для охлаждения термопластавтоматов, производящих пресс-формы для изготовления пластмассовых изделий.
ТЭС работает параллельно с городской электрической сетью, которая выполняет функцию резервного источника питания, а также принимает на себя скачки мощности потребляемой электроэнергии. Управление работой станции осуществляется автоматически, постоянного присутствия обслуживающего персонала не требуется. В качестве топлива используется природный газ.
Энергоблок размещается в здании, состоящем из пяти модулей, и прилегающих помещениях существующего цеха. Вне здания на металлических опорах расположена градирня (размером 7x6 м). Между цехом и модульным зданием находится контейнерная подстанция (КТП) размером 12x2,5 м. Возле здания ТЭС установлена самонесущая дымовая труба высотой 30 метров.
В модульном здании находятся газопоршневые установки, котлы-утилизаторы и вспомогательное оборудование, в помещении цеха – абсорбционная холодильная установка и вспомогательное оборудование. Модули здания изготовлены в заводских условиях, что значительно сократило время монтажных и пусконаладочных работ на площадке. Размер каждого модуля, представляющего собой металлический каркас с установленным внутри оборудованием и трубопроводами, – 10,5x2,45x2,4 м.
После сборки блоков на площадке их каркасы были обшиты сэндвич-панелями. Поверх модулей установлены легкие фермы, покрытые кровлей из сэндвич-панелей. В оконные проемы вставлены одинарные пластиковые окна, обеспечивающие выход ударной волны в случае взрыва газа.
В ограждающих конструкциях здания и в кровле предусмотрены отверстия с гильзами для технологических трубопроводов. После окончания сборки здания над кровлей были смонтированы металлические опоры, предназначенные для установки двух сухих градирен и двух котлов-утилизаторов.
Фундамент здания выполнен в виде железобетонной монолитной плиты толщиной 300 мм. Для сбора и отвода проливаемых жидкостей на поверхности фундамента предусмотрены дренажные каналы, которые за пределами здания объединяются и выводятся в асбестоцементную канализационную трубу, а затем – в дренажный колодец.
Для отвода отработавших газов установлена трехствольная самонесущая дымовая труба на отдельном фундаменте, которая является законченным заводским изделием и поставляется в готовом виде.
Мокрая градирня системы охлаждения абсорбционного чиллера установлена на высоте 7 м (от нулевой отметки) на металлической опоре. На отметках 4,9 м и 7,5 м выполнены площадки для обслуживания запорной арматуры градирен.
В состав электростанции входит следующее оборудование:
•    две газопоршневые установки FG Wilson PG1250В мощностью по 1000 кВт;
•    два котла-утилизатора УТ-59 производства Ухтинского экспериментально-механического завода (входят в поставочный модуль энергоблока Energounit) мощностью по 650 кВт. Утилизируемое тепло выхлопных газов ГПУ передается в чиллер для выработки холода;
•    два теплообменника контура рубашек охлаждения двигателей мощностью до 550 кВт;
•    абсорбционная холодильная установка Sanyo LE-24 мощностью 844 кВт со вспомогательным оборудованием;
•    пиковый котел Vitoplex 100 фирмы Viessmann мощностью 600 кВт, предназначенный для покрытия недостатка тепла, вырабатываемого ГПУ.
Energounit выпускается нженерно-производственным комплексом «Ной Хаус Групп» и имеет сертификат готового изделия. Это позволяет значительно упростить этап проектирования и снизить расходы, так как в нем реализованы многие решения, необходимые при работе над проектом.
Энергоустановка PG1250В компании FG Wilson создана на базе привода Perkins 4016-E61TRS и генератора LL8124P (Leroy-Somer).
Двигатель Perkins 4016-E61TRS соответствует мировым стандартам по содержанию вредных веществ в отработавших газах. Его ресурс до первого капремонта в составе генераторных установок составляет 64 тыс. часов.
Двигатель оснащен системой электронного управления ЕСМ, интегрированным модулем управления количеством подаваемого газа TEC-JET. Управление осуществляется с помощью электронного регулятора, включает защиту двигателя по температуре масла и охлаждающей жидкости, а также систему антидетонации.
В системе подачи воздуха применяется двухступенчатый охладитель. Нагретая газовоздушная смесь охлаждается после турбины сначала антифризом из контура охлаждения рубашки двигателя, затем – антифризом второго контура охлаждения наддува (низкотемпературным). Это позволяет более эффективно организовать рабочий процесс двигателя и системы утилизации тепла.
Система охлаждения двигателя – жидкостная, с двумя отдельными контурами высокой и низкой температуры. Контур высокой температуры охлаждает рубашку двигателя, а контур низкой температуры – газовоздушную смесь после турбокомпрессора. В качестве охлаждающей жидкости используется 50%-й раствор антифриза.
Радиаторы имеют электрический привод вентиляторов. Количество работающих вентиляторов регулируется автоматически.
Отличительная особенность проекта – применение абсорбционной холодильной установки Sanyo LE-24, использующей энергию горячей воды с параметрами 95/70 °С. В качестве абсорбента используется бромистый литий (BrLi).
Режим работы холодильной установки – сезонный, с апреля по октябрь. Вспомогательное оборудование для чиллера включает насосы охлаждающей и охлажденной воды, запорно-регулирующую арматуру, расширительный бак, приборы учета и КИП, силовой шкаф, управляющую автоматику.
Холодильная установка не оказывает вредного воздействия на окружающую среду. Наличие незначительного количества движущихся деталей обеспечивает работу оборудования без шума и вибрации.
В мини-ТЭС осуществляется учет производимой тепловой и электрической энергии, а также холодильной мощности, передаваемых потребителю. При технологическом учете тепла применяется упрощенная схема, в которой используется один расходомер и два датчика температуры на подающем либо обратном трубопроводе.
Для газоснабжения энергоблока используется газ среднего давления – 0,2 МПа. Рабочее давление газа перед двигателем (7... 12 кПа) обеспечивает регулирующая и предохранительная арматура фирмы Elster Kromschroder. На вводе газопровода в помещении станции установлен отсечной электрический клапан углового исполнения марки ПЗК100 фирмы «Еврогаз». Он управляется от автоматики безопасности энергоблока и реагирует на показатели загазованности, задымленности, на несанкционированный доступ и превышение допустимого давления газа.
После отсечного клапана располагаются фильтр AVCON FG100 и узел коммерческого учета газа марки СГ-ЭКВз-Р-0.35-400/1.6, в состав которого входят счетчик (RVG250) и корректор газа – ЕК-260.
Естественный воздухообмен в здании электростанции обеспечивается тремя дефлекторами диаметром 400 мм. Приток воздуха осуществляется через летние и зимние приточные решетки, расположенные в воротах здания. На решетках предусмотрены клапаны с пружинным возвратом. На зимних решетках установлены калориферы, которые подключаются к контуру охлаждения рубашки энергоустановки. В качестве теплоносителя применяется 50%-й раствор этиленгликоли в воде, что исключает возможность замерзания теплоносителя в калорифере.
Принудительную вентиляцию помещения обеспечивают вытяжные вентиляторы. Отопление здания осуществляется за счет естественной конвекции воздуха в помещении и использования тепловых потерь от оборудования. Для чиллера, установленного со вспомогательным оборудованием в цехе основного производства, отдельной системы отопления не требуется.
Подача воды в здание мини-ТЭС не предусмотрена. Подпитка заполненных водой контуров происходит от установки подготовки питательной воды, расположенной в здании цеха основного производства.
Система диспетчеризации и управления инженерным оборудованием выполняет следующие функции:
•    управление штатным режимом работы оборудования;
•    оперативный сбор, хранение и обработка информации о состоянии оборудования;
•    отображение и документирование статистической информации об изменениях состояния работающего оборудования;
•    обеспечение персонала оперативной информацией о причинах нарушения работы оборудования для анализа и выработки решений по их устранению.
Система осуществляет мониторинг состояния ГПУ, чиллера, системы утилизации тепла, вентиляции, насосных групп, запорной арматуры, теплогидравлической схемы (температуры, давления), узлов учета ресурсов и др.
Система диспетчеризации управления стро¬ится по многоуровневой распределенной структуре. Нижний уровень включает в себя датчики и исполнительные механизмы оборудования, верхний уровень – сеть передачи данных, центральную рабочую станцию диспетчера и щиты управления функциональными блоками системы.
В выходных силовых цепях генератора используются автоматические выключатели типа Е_max с I_НОМ=1800 А, расположенные во вводных шкафах. Кабели заказчика вводятся в шкафы через кабельные сальники снизу.
Для электроснабжения основного и вспомогательного оборудования в помещениях энергоблоков и чиллера расположены щиты собственных нужд. Электроснабжение щитов организовано от двух взаиморезервирующих вводов КТП напряжением 10,5/0,4 кВ. Электроснабжение секции 0,4 кВ осуществляется от понижающих трансформаторов КТП и от генераторов энергоустановки. В качестве защитных устройств установлены одно- и трехполюсные автоматические выключатели.
Электроприемники объекта имеют I категорию по надежности электроснабжения. Щиты АСУ, пожарно-охранной сигнализации и щиты аварийной защиты и сигнализации запитаны через источники бесперебойного питания. На станции применяются частотные преобразователи для плавного пуска двигателей мощностью 4; 7,5; 11 и 30 кВт.
Для предотвращения пожара установлена система сигнализации. Она представляет собой совокупность датчиков огня и задымления и пульта пожарной сигнализации, на который приходят сигналы от указанных датчиков. Предусмотрена система аэрозольного пожаротушения. Образующийся огнетушащий аэрозоль не является токсичным веществом, а также не наносит ущерба оборудованию.
ТЭС оказывает минимальное воздействие на окружающую среду. Уровень выбросов вредных веществ и шума соответствует ГОСТ. Технологический процесс сжигания газа регламентируется системой автоматики, обеспечивающей полноту сгорания газа и, соответственно, уменьшение вредных выбросов.
Энергоблок отвечает требованиям стандартов системы безопасности труда. Пожарная безопасность обеспечивается степенью огнестойкости строительных конструкций, соответствующей категории производства, и автоматической системой сигнализации.
Станция успешно прошла 72-часовые испытания и сдана в эксплуатацию к началу отопительного сезона. Сегодня она работает в базовом режиме и обслуживается персоналом заказчика, прошедшим обучение в компании «Ной Хаус Групп».
Собственная ТЭС позволит предприятию расширить производство за счет введенных мощностей, существенно снизить расходы на электрическую и тепловую энергию (что особенно актуально в связи с увеличением в 2010 году тарифов на электроэнергию на 50%). Это значительно ускорит окупаемость станции, срок которой составит менее четырех лет.