Компания ЭНЕРГАЗ в проектах создания испытательных стендов газовых турбин и учебных центров

Собственные испытательные стенды позволяют производственным компаниям иметь целый ряд конкурентных преимуществ. Прежде всего - это соответствие требованиям заказчиков о проведении индивидуальных и комплексных испытаний оборудования именно в заводских условиях. Данное требование все чаще становится обязательным критерием участия производителей в отборочных конкурсах.

По своей сути, заводские испытания служат первоосновой достижения необходимой эксплуатационной надежности, особенно в труднодоступных, отдаленных районах, где работа ГТА или ГПА сопряжена также с экстремальными климатическими условиями.

Современные испытательные стенды дают возможность комплексно испытывать энергетические и газоперекачивающие агрегаты широкого диапазона мощности с выходом на номинальные режимы их работы. При этом контролируются практически все технические нормативы, заложенные на стадии проектирования.

Проведение испытаний в заводских условиях гарантирует заказчику высокую степень надежности агрегата, его соответствие заявленным технико-экономическим характеристикам и проектным требованиям, а также значительно сокращает сроки монтажа и пусконаладки оборудования непосредственно на объекте строительства.

Технологические системы газоподготовки от компании ЭНЕРГАЗ

В свою очередь, работоспособность самих испытательных стендов напрямую зависит от эффективности и надежности АСУ ТП, технологического и вспомогательного оборудования. В полной мере это относится и к возможностям технологических систем, предназначенных для подготовки и подачи топливного газа в турбины испытуемых агрегатов.

Таких, например, как дожимные компрессорные станции от компании ЭНЕРГАЗ, которые были изготовлены для действующих испытательных стендов по индивидуальным проектам с учетом диапазона мощности и конструктивных особенностей испытуемых ГТА и ГПА. В итоге, исходное газовое сырье подготавливается в качестве топливного газа в строгом соответствии с необходимыми параметрами по чистоте, давлению и температуре.

Здесь уместно подчеркнуть, что системы газоподготовки и газоснабжения «ЭНЕРГАЗ», выполненные на базе дожимных компрессорных станций (ДКС) и блоков подготовки топливного газа (БПТГ), многократно подтвердили свою надежность и эффективность при практической эксплуатации газотурбинного и газотранспортного оборудования.

С 2007 года ЭНЕРГАЗ поставил и ввел в действие 220 ДКС и БПТГ. В электроэнергетике они работают на 56 генерирующих объектах суммарной мощностью около 4 000 МВт, в нефтегазовой отрасли - подготавливают попутный нефтяной газ на 37 месторождениях. Всего в активе компании - 110 проектов.

Оборудование газоподготовки «ЭНЕРГАЗ» действует совместно с газовыми турбинами производства «ОДК - Газовые турбины» и НПО «Сатурн», «Авиадвигатель» - ПМЗ, КМПО, General Electric, Siemens, Turbomach, Centrax, Solar, Pratt&Whitney, Rolls-Royce, Kawasaki.

Рассмотрим подробнее возможности конкретных заводских стендов и технологических установок подготовки газа, предназначенных для проведения испытаний ГТА и ГПА.

Испытательный стенд «ОДК - Газовые турбины»

В 2014 году компания «ОДК - Газовые турбины» («ОДК - ГТ») ввела в промышленную эксплуатацию в городе Рыбинске Ярославской области универсальный стенд контрольных заводских испытаний. Это первый в России стенд для испытаний полнокомплектных наземных ГТА и ГПА широкого мощностного ряда. Построен по контракту с Министерством промышленности и торговли РФ. Генеральный проектировщик - ЗАО «Казанский Гипронииавиапром».

Практика применения газотурбинных электростанций (ГТЭС) и компрессорных станций последнего поколения выдвигает повышенные требования к технологическим параметрам ГТА и ГПА. Поэтому универсальному испытательному стенду приданы функции одного из ключевых звеньев в системе объективного контроля качества и надежности оборудования под фирменной маркой «ОДК - ГТ».

Такие комплексные испытания открывают новые проектные возможности для исследований и разработок в энергетическом и газотранспортном машиностроении, расширяют перспективы для долговременной партнерской кооперации в этой отрасли. На качество изготовления и работоспособность проверяются как отдельные детали и узлы, так и агрегаты в целом.

Это газопоршневые энергоустановки мощностью 0,5…4,0 МВт, газотурбинные энергоблоки собственного производства мощностью до 25 МВт (ГТЭС-2,5; ГТА-6/8РМ; ГТА-10ГТ; ГТА-14; ГТА-16; ГТА-25), газоперекачивающие агрегаты (ГПА-4РМ; ГПА-6,3/8РМ; ГПА-16; ГПА-25). Первым агрегатом, прошедшим испытания на стенде, стал ГТА-10ГТ мощностью 10 МВт.

Сжатие и подачу топливного газа в процессе испытаний всех типов ГТА и ГПА осуществляет дожимная компрессорная станция винтового типа EGSI-S-140/1400WA, поставленная компанией ЭНЕРГАЗ. Газ с входного давления 1,2 МПа компримируется до 3,5…5 МПа. В зависимости от мощности испытуемого агрегата производительность ДКС варьируется от 8 до 16 тыс. м³/ч.

Регулирование производительности ДКС осуществляется при помощи двухуровневой системы (1-й уровень - байпасная линия, 2-й уровень - золотниковое регулирование). Это позволяет максимально быстро и корректно реагировать на изменение режима работы сопряженной турбины или изменение параметров входного газопровода, снижает эксплуатационные расходы, при необходимости обеспечивает работу ДКС в режиме рециркуляции.

Стенд испытаний газотурбинных установок «Протон - Пермские моторы»

18 июля 2013 года в ОАО «Протон - Пермские моторы» пущен в эксплуатацию многоцелевой адаптивный стенд испытаний газотурбинных установок. Это совместный проект ОАО «Протон-ПМ» и Пермского национального исследовательского политехнического университета. Федеральная служба по интеллектуальной собственности подтвердила уникальность технологий, предложенных пермскими инженерами для испытаний ГТУ.

Стенд построен на полигоне предприятия как один из основных структурных элементов технополиса «Новый Звездный» в рамках инновационного направления «Энергетическое машиностроение». Испытания ГТУ проводятся здесь в интересах конструкторских бюро, опытных производств и заводов, специализирующихся на изготовлении газотурбинных агрегатов.

Внедрение на стенде новых технических решений позволяет испытывать газотурбинное оборудование различных модификаций мощностью до 40 МВт. Основу для объективного анализа надежности и работоспособности ГТУ создает система измерений, которая способна достоверно определить уникальное количество параметров как испытуемых установок, так и самого стенда.

По оценкам специалистов, объем испытаний на этом стенде может составить до 150 газотурбинных установок в год. Основными партнерами «Протона-ПМ» на этом направлении являются ОАО «Пермский моторный завод» и ОАО «Авиадвигатель».

Испытания газотурбинных агрегатов обеспечивает топливным газом дожимная компрессорная станция EGSI-S-200/1600WA от компании ЭНЕРГАЗ. Эта ДКС компримирует природный газ до давления на нагнетании в диапазоне 1,6…4,5 МПа и подает топливо в турбины ГТУ в объеме от 2 500 до 11 000 м³ в час. Блочно-модульная ДКС расположена на отдельной площадке, во всепогодном звукопоглощающем укрытии, оборудована системами жизнеобеспечения и безопасности, работает в автоматическом режиме.

Автоматизированная система управления (САУ) поддерживает компрессорную станцию в рабочем режиме, обеспечивая требуемые эксплуатационные параметры, в том числе параметры масла, газа, охлаждающей жидкости. САУ обеспечивает связь с верхним уровнем АСУ ТП. Отсек управления размещен внутри блок-модуля ДКС и отделен от технологической части газонепроницаемой перегородкой.

Модернизация испытательных стендов газовых турбин «Невского завода»

«Невский завод» - старейшее промышленное предприятие Санкт-Петербурга, основанное еще в 1857 году. Завод является разработчиком и производителем продукции энергетического машиностроения: промышленных газовых и паровых турбин, центробежных и осевых компрессоров и нагнетателей.

Сегодня это одно из ведущих энергомашиностроительных производств России. Предприятие обеспечивает оборудованием объекты топливно-энергетического комплекса, металлургии, машиностроения, нефтехимии, газовой и нефтяной промышленности.

В 2007 году «Невский завод» вошел в состав компании «РЭП Холдинг». Начался новый этап в развитии предприятия. В 2008-2010 гг. здесь проведена глобальная реконструкция: построены новые производственные цеха, внедрены современные технологии, приобретены уникальные станки. В текущем году будет проведена модернизация стендов для испытаний газовых турбин мощностью 4…32 МВт.

В рамках проекта компания ЭНЕРГАЗ поставит и поэтапно введет в эксплуатацию дожимную компрессорную станцию топливного газа EGSI-S-190/1500W. В ходе стендовых проверок ДКС будет снабжать испытуемые турбины качественным топливом с требуемыми параметрами по чистоте, давлению и температуре. Компрессорная станция номинальной производительностью до 11 000 м³/час обеспечит компримирование газа до уровня рабочего давления 1,5…4,3 МПа.

ДКС размещается в легкосборном укрытии, оснащена системами регулирования производительности, автоматического управления, индивидуального маслообеспечения, газообнаружения, пожаротушения, рабочего и аварийного освещения, водяного обогрева, вентиляции.

Цикл работ по вводу ДКС топливного газа включает в себя шефмонтаж, пусконаладку, индивидуальные испытания оборудования, обучение заводских специалистов и комплексное опробование компрессорной станции в процессе стендового испытания газовой турбины.

Универсальность применения оборудования «ЭНЕРГАЗ»

ЭНЕРГАЗ поставляет не только комплектное оборудование - газовые и воздушные компрессорные станции, блоки подготовки топливного газа - но и отдельные системы и установки, используемые в газоподготовке и газоснабжении:

• системы фильтрации природного (топливного и пускового) газа;
• фильтры-скрубберы для очистки ПНГ;
• узлы коммерческого и технологического учета газа, расходомеры;
• установки газоохлаждения (воздушные и рефрижераторные);
• блоки осушки и сероочистки;
• подогреватели газа (электрические и водяные);
• системы редуцирования;
• блоки газораспределения и ресиверы;
• пробкоуловители и системы сжижения газов;
• измерители температуры точки росы;
• анализаторы компонентного состава и теплотворной способности газа;
• трубопроводную обвязку и запорную арматуру.
  

Группа компаний ЭНЕРГАЗ включает три предприятия - ООО «ЭНЕРГАЗ», ООО «БелгородЭНЕРГАЗ», ООО «СервисЭНЕРГАЗ», располагает многопрофильными отделами проектирования и строительства, службой логистики и мобильными инженерными группами.

Это позволяет возводить объекты газоподготовки "под ключ", проводить модернизацию устаревшего и ремонт неисправного оборудования, осуществлять сервисное обслуживание. Накоплен значительный опыт в выполнении работ, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства, включая особо опасные и технически сложные объекты.

ЭНЕРГАЗ участвует в проектах любого масштаба и сложности, поставляет установки не только для объектов электроэнергетики и нефтегазового комплекса, но и для предприятий различных отраслей промышленности, где применяется газоиспользующее оборудование (газовые турбины, газопоршневые установки, котельные).

Примером этому служит участие компании в ряде проектов по строительству автономных энергоцентров: ГТЭС ОАО «ФосАгро-Череповец», ПГЭС ОАО «Мордовцемент», ГТЭС Кирпичного завода ОАО «Минский КСИ», КЭУ Крымского содового завода (фото ниже), ГТЭС ОАО «ММП им. В.В.Чернышева», ГТУ Завода мебельных плит Kastamonu, ГТЭС Сенгилеевского цементного завода, ПГУ-ТЭС для ГХК «Ставролен», АГЭ предприятия «Ангстрем-Т» по производству субмикронных полупроводниковых изделий.

На общем фоне также выделяются проекты создания Учебных центров, где свой посильный вклад вносит группа компаний ЭНЕРГАЗ.

Учебный центр ОАО «Сургутнефтегаз»

Один из важнейших принципов кадровой политики ОАО «Сургутнефтегаз» - непрерывное образование специалистов различного профиля на собственной учебной и тренажерной базе. В рамках образовательной программы на Западно-Сургутском месторождении строится новый Учебный центр с уникальным полигоном тренажерного оборудования. Здесь будут воссозданы реальные производственные условия, что позволит с высокой отдачей овладевать конкретными приемами работ, в том числе в нестандартных и аварийных ситуациях.

На полигоне устанавливаются учебные аналоги современного оборудования, действующего на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз». Так, для работы в составе Учебного центра компания ЭНЕРГАЗ поставила компрессорную установку (КУ) типа EGS-S-30/55A. Эта установка-симулятор предназначена для компримирования атмосферного воздуха с 0,1 до 0,6 МПа в целях учебной демонстрации технологических процессов при сборе и трубопроводном транспорте газа. Производительность КУ - до 300 м³/ч.

Компрессорная установка будет применяться в качестве тренажерного комплекса (в двух режимах - обучение и экзамен) для подготовки специалистов соответствующего профиля. Функциональные возможности обучающей программы позволят имитировать и отображать работу агрегатов КУ при основных режимах эксплуатации в соответствии с реальными алгоритмами управления, а также задавать аварийные и нештатные ситуации.

Реконструкция ТЭЦ МЭИ

В 2015 году реконструируется ТЭЦ Национального исследовательского университета «МЭИ» (ТЭЦ МЭИ, Москва) - уникальный объект, который не только покрывает энергетические потребности ближайшего микрорайона и отдает около 50% мощности в городскую сеть, но и является центром для обучения студентов теплотехнических, энергомашиностроительных, электротехнических специальностей.

Цель реконструкции ТЭЦ - повышение научно-образовательного потенциала МЭИ (ТУ) для практической подготовки студентов и выполнения научно-исследовательских работ в опытно-промышленных условиях. Проект повысит также объемы и надежность энергоснабжения Университета и района Лефортово г. Москвы.

В основе проекта - возведение современной парогазовой установки мощностью 10 МВт. ПГУ строится на базе высокоэффективной газотурбинной установки (ГТУ) Kawasaki типа GPB80D электрической мощностью 7,5 МВт.

Парогазовый энергоблок оснащается дожимной компрессорной станцией топливного газа. ДКС типа EGSI-S-125/450W имеет производительность 2 750 м³/ч и будет подавать газ необходимой чистоты и температуры в турбину ГТУ под давлением в диапазоне 2,04…2,4 МПа.

Поставку и ввод в эксплуатацию ДКС, включая шефмонтаж, пусконаладку, индивидуальные испытания оборудования и комплексную проверку в составе ПГУ, выполнит компания ЭНЕРГАЗ.

В заключение хотелось бы подчеркнуть, что широкое применение технологического оборудования комплексной газоподготовки и компримирования «ЭНЕРГАЗ» обязывает компанию соответствовать растущим требованиям наших нынешних и будущих заказчиков и партнеров.

Автор: И.В. Чернов, ООО «ЭНЕРГАЗ»