ГПУ Petra 2500 на Вынгапуровском ГПЗ (СИБУР)

Об объекте

Газопоршневая электростанция (4 х 2 МВт) Вынгапуровского газоперерабатывающего завода (Ноябрьск, Ямало-Ненецкий АО) была построена одновременно с самим заводом в 2011-12 годах. В 2015 году в результате строительства второй очереди (1 х 2 МВт) установленная мощность электростанции возросла до 10 МВт.

Конкурс на строительство энергоцентра «под ключ» выиграла словацкая компания Elteco. В качестве основного генерирующего оборудования были выбраны выпускавшиеся этой фирмой газопоршневые электроагрегаты Petra 2500 мощностью по 2 МВт.

Модульная конструкция

При строительстве этого объекта фирма Элтеко не стала использовать стандартные контейнеры класса "север", как в подобном случае обычно поступают Jenbacher, Caterpillar или Звезда-Энергетика (Cummins) на объектах нефтегазового комплекса.

Инженеры Elteco пошли по пути применения сборных модулей, которые соединяются между собой, образуя единую конструкцию. При этом газопоршневые установки оказываются в общем машинном зале, что очень удобно для их эксплуатации: доступу к узлам и агрегатам машин получается совершенно свободным в отличие от случая использования стандартных контейнеров для ГПУ.

Помимо модулей для машинного зала в состав электростанции были включены аналогичные блоки с резервной дизельной электростанцией и распредустройством 10 кВ.

Металлическая платформа

Поскольку Вынгапуровский ГПЗ построен на вечной мерзлоте, вся электростанция собрана на металлической платформе, смонтированной на буро-набивных сваях. Исключение составляет отдельный утеплённый контейнер для размещения операторов энергоцентра (два человека в смене). Он установлен на бетонной фундаментной плите, залитой на грунт.

Топливо - сухой отбензиненный попутный газ

Детонация

В качестве топлива на ГПЭС Вынгапуровского ГПЗ используется сухой отбензиненный попутный газ, для переработки которого завод и построен. Теплотворная способность этого газа (11,7 - 12,8 тыс. ккал/куб.м) значительно превышает соответствующий параметр для обычного природного газа из магистральной трубы (8 тыс. ккал/куб.м). Причина - наличие в составе газа высших углеводородов - пропана, бутана и прочих пентанов.

Особенность этих углеводородов заключается в том, что в камере сгорания газопоршневого двигателя они могут не гореть, а взрываться: возникает явление, получившее название "детонация". Это явление опасно тем, что может очень быстро привести к выходу двигателя из строя - при длительной работе в таком режиме поршневая группа буквально разваливается.

Дерейтинг

Чтобы избежать возникновения детонации при работе на газе, содержащем высшие углеводороды, прибегают к дерейтингу - искусственному ограничению мощности газопоршневых установок. В зависимости от модели двигателя и состава газа такая «обрезка» может составлять от 5 до 35%. В случае электростанции Вынгапуровского ГПЗ мощность двигателей так же снижена и составляет около 1,8 МВт. То есть дерейтинг относительно небольшой - на уровне 10% от номинала ГПУ.

По всей видимости, это вообще первый в России случай использования двигателей MWM для работы на попутном газе и применения к этим двигателям искусственного ограничения мощности. До этого все газопоршневые электроагрегаты MWM в нашей стране работали на магистральном природном газе или на биогазе. Но с биогазом как раз противоположная проблема – теплотворная способность у него менее 8000 ккал/куб.м.

Некоторые технические особенности

Основным режимом электростанции Вынгапуровского ГПЗ является параллельная работа с внешней сетью. Система теплоутилизации отсутствует, так как на заводе нет серьёзных потребителей тепла.

Для охлаждения газопоршневых двигателей применена двухконтурная система. Это связано с тем, что энергоцентр находится в регионе, где минимальные зимние температуры могут достигать минус 60 градусов. Поэтому охлаждающие жидкости в первом и втором контуре имеют разное соотношение воды и гликоля. Такое техническое решение позволяет лучше отдавать тепло в атмосферу, не допуская замерзания охлаждающей жидкости второго контура во внешних радиаторах при остановке газопоршневых машин.