В.С. Чернышев, А.К. Петрова – ОАО «Звезда-Энергетика»

6 октября в г. Салехард (Ямало-Ненецкий автономный округ) состоялся торжественный ввод в эксплуатацию газопоршневой ТЭС мощностью 14 МВт. Новая электростанция удовлетворит растущие потребности города в тепле и электроэнергии, обеспечит бесперебойность и качество энергоснабжения, позволит сдержать рост тарифов для населения и предприятий Салехарда.

Проблема дефицита электроэнергии в северных районах всегда была острой, и, несмотря на снижение темпов промышленного роста, а соответственно, и энергопотребления, данный вопрос актуален для многих регионов, удаленных от центральных линий электропередач. Привлечь инвесторов в энергетику Севера достаточно сложно, а собственных бюджетных средств зачастую не хватает. Однако в Салехарде МП «Салехадэнерго» совместно со Сбербанком РФ и муниципальными властями удалось выделить средства на создание новой газопоршневой ТЭС мощностью 14 МВт, ввод которой состоялся в октябре 2009 года.
Исполнителем работ по данному проекту было выбрано петербургское энергомашиностроительное предприятие «Звезда-Энергетика», имеющее значительный опыт в области проектирования и строительства энергокомплексов для крупнейших нефтегазодобывающих компаний, промышленных предприятий и объектов ЖКХ. В ходе реализации данного проекта специалистами ОАО «Звезда-Энергетика» был решен ряд важных конструктивных и технологических задач.
Основное требование, предъявляемое заказчиком (МП «Салехардэнерго») к новой ТЭС, заключалось в следующем: выработка энергии для обеспечения потребностей г. Салехарда должна осуществляться с применением современного, высокотехнологичного и эффективного оборудования с высоким КПД, обеспечивающего низкое потребление топлива и минимальные эксплуатационные расходы. При этом станция должна иметь возможность параллельной работы с уже существующим энергокомплексом.
Основным силовым оборудованием для реализации проекта специалисты компании «Звезда-Энергетика» выбрали газопоршневые электроагрегаты (ГПЭА) Cummins мощностью 1750 кВт. Они состоят из двигателя QSV 91G, генератора HVSI 804 и панели управления GCP.
Данный агрегат имеет высокую удельную мощность на единицу объема, что позволяет устанавливать его в контейнер, аналогичный стандартному морскому.
В связи с суровыми климатическими условиями Заполярья сокращение сроков строительства ТЭС было очень важным условием, поэтому станция имеет модульное исполнение. Основное оборудование электростанции размещается в транспортабельных контейнерах, что позволяет значительно сократить затраты на доставку оборудования. Станция была изготовлена и собрана у заказчика за 10 месяцев.
ТЭС представляет собой энергетический комплекс, состоящий из восьми силовых модулей, где размещаются ГПЭА, и вспомогательных модулей – резервная дизельная электростанция мощностью 288 кВт (на базе электроагрегата Cummins С400D5); тепловой пункт;
модули ЗРУ, ГРЩ, операторной, мастерской, бытовых помещений; модуль хранения ЗИП и др. Всего на объект поставлено 20 модулей.
Все модули соединены между собой проходной галереей, которая также состоит из контейнеров – это позволяет обслуживающему персоналу перемещаться из одного модуля в другой, не выходя наружу, что очень важно в условиях северного климата. Новая ТЭС связана переходом с имеющейся станцией.
Такой комплект модулей позволяет создать законченный и автономный энегокомплекс, предназначенный для выработки электрической и тепловой энергии.
Конструктивное решение по компоновке силовых модулей – это традиционная схема,
опробованная специалистами ОАО «Звезда-Энергетика» во многих проектах. Каждый силовой модуль состоит из трех контейнеров: центрального силового и двух боковых контейнеров (шириной в половину центрального).
В силовом контейнере расположен сам электроагрегат, оборудование систем подачи газа, охлаждения и утилизации. В боковых контейнерах находится панель управления GCP, щит собственных нужд, оборудование системы рециркуляции тепла и масляной системы, стартерные аккумуляторные батареи, оборудование АУПТ и АУПС.
Подобное конструктивное решение позволяет создать комфортные условия для обслуживающего персонала. На крыше контейнера устанавливаются блок охлаждения, утилизатор тепла выпускных газов и глушитель. Забор воздуха также осуществляется сверху, через специальную шахту воздухозабора, что позволяет стыковать контейнеры стенками непосредственно друг к другу – таким образом, получается компактная электростанция.
Компактность станции – это еще одно важное требование, выдвинутое заказчиком при разработке проекта. В условиях вечной мерзлоты все здания и сооружения необходимо устанавливать на свайное основание. Строительство этого основания является дорогостоящим и трудоемким процессом, и заказчик настаивал на минимизации площади свайного основания. В связи с этим была применена следующая схема расположения модулей: сделана центральная проходная галерея, слева и справа от которой установлены силовые и вспомогательные модули, в результате энергокомплекс выполнен в виде прямоугольника со сторонами 27х32 м. В свою очередь, расположение объекта на свайном основании позволило все силовые и контрольные кабели проложить под контейнерами.
Еще одной серьезной задачей в ходе строительства ТЭС для г. Салехарда являлась разработка и изготовление теплового пункта мощностью 14 МВт. Это один из самых мощных тепловых пунктов, изготовленных ОАО «Звезда-Энергетика». В его состав входят два контейнера, в которых расположены три теплообменника, три электронасоса, шкаф управления с автоматическим вводом резерва насосов и их частотным регулированием, узел коммерческого учета вырабатываемого тепла.
В соответствии с техническими условиями на подключение, необходимо было организовать параллельное включение теплового пункта с уже существующей котельной. Для этого разработана система автоматического поддержания температурного режима сетевой воды в соответствии с температурой наружного воздуха. Данная система состоит из датчиков температуры, клапанов с электроуправлением и управляющего регулятора фирмы Danfoss.
Разработка и производство современного и энергооборудования невозможны без использования высокоорганизованных автоматизированных систем контроля и управления технологическими процессами электростанции. Для автоматизации общестанционного оборудования ТЭС г. Салехарда ОАО «Звезда-Энергетика» совместно с фирмой «Автонит» разработало и поставило программно-технический комплекс (ПТК), включающий рабочие места операторов, технологов и инженера АСУ ТП.
Отличительной особенностью системы является тройное резервирование программируемого логического контроллера (ПЛК) с дублированным управлением по каждому из трех каналов, что значительно повышает надежность комплекса. Работоспособность резервированного ПТК сохраняется в полном объеме при любом одиночном отказе канала или устройства. На АРМ операторов установлена SCADA система собственной разработки «Автонит».
Автономные электростанции являются оптимальным решением как для крупных промышленных предприятий, так и для жилищной инфраструктуры удаленных районов страны и строящихся жилых массивов. Новая теплоэлектростанция, построенная для Салехарда, сможет удовлетворить растущие потребности города в тепле и электроэнергии, обеспечит бесперебойность и качество энергоснабжения. Ввод станции, в которой применена современная технология когенерации, позволит сдержать рост тарифов для населения и предприятий Салехарда.
Главный принцип, которого придерживается ОАО «Звезда-Энергетика» в своей работе, – ориентация на потребности заказчика. Индивидуальный подход к каждому проекту является отличительной чертой в работе предприятия и позволяет разрабатывать энергетические системы, максимально соответствующие требованиям заказчика по своим техническим, эксплуатационным и экономическим характеристикам.