ГПУ Petra 2500 на Вынгапуровском ГПЗ (СИБУР)

Специфика эксплуатации ГПУ "на северах"

Образцово-показательная газопоршневая электростанция

Обеспечена параллельная работа ГПЭС с внешней сетью

На объекте всё сделано именно так, как это должно быть

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.

Газопоршневая электростанция Вынгапуровского ГПЗ ­
Газопоршневая электростанция Вынгапуровского ГПЗ ­

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.

Сборные модули ­для размещения ГПУ­
Сборные модули ­для размещения ГПУ­

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.

Металлическая платформа на сваях ­
Металлическая платформа на сваях ­

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

ГПЭС 8 МВт (1 этап).pdf

Размер файла: 2.71 мб

Статья об электростанции Вынгапуровского ГПЗ

Скачать

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.

Люди, построившие эту электростанцию

Можно совершенно точно сказать, что у Elteco получился на удивление хороший энергоцентр. Пожалуй, лучший из того, что эта компания построила в России с 2001 по 2016 годы. На электростанции Вынгапуровского ГПЗ действительно всё сделано именно так, как это должно быть. Вы можете убедиться в это сами, если посетите данный объект.

Такой отличный результат целиком и полностью является заслугой двух российских сотрудников словацкой компании - Александра Слонова и Александра Банокина, которые фактически вытянули этот проект на себе. При этом первый выполнял обязанности руководителя проекта, в то время как второй был главным инженером проекта.

Александр Банокин - главный инженер проекта электростанции ­
Александр Банокин - главный инженер проекта электростанции ­

Первый этап - 4 установки Petra 2500 мощностью по 2 МВт

Работа продолжается

Модульная конструкция энергоцентра была применена Elteco и при строительстве "под ключ" мини-ТЭЦ мощностью 2 х 2 МВт для огнеупорного завода в Семилуках (Воронежская область).

На этом объекте использованы две газопоршневые установки Petra 2500 - такие же, как и на Вынгапуровском ГПЗ. Внешний вид модульной конструкции в данном случае несколько иной и напоминает обычное блочно-модульное здание. Но принцип построения энергоцентра тот же - он собирается из модулей, а ГПУ размещаются в одном машинном зале.

В силу определённых причин данная мини-ТЭЦ несколько лет не использовалась. Ввод в эксплуатацию энергоцентра в Семилуках запланирован на конец 2017 – начало 2018 г.

Необходимо учитывать, что начиная с октября 2016 года Elteco больше не производит газопоршневые установки под маркой Petra и не работает в России.

Автономный энергоцентр в Семилуках (две ГПУ Petra 2500­)
Автономный энергоцентр в Семилуках (две ГПУ Petra 2500­)

Однако А.Слонов и А.Банокин продолжают заниматься новыми проектами мини-ТЭЦ в другой организации.

Но и про электростанцию Вынгапуровского ГПЗ эти два специалиста стараются не забывать. Конкурс на техническое обслуживание газопоршневых установок Petra 2500 в декабре 2016 года выиграли именно они. Хотя в этом тендере принимали участие несколько известных компаний, в том числе и питерское ООО "Моторверк-СГУ" - официальный сервис-партнёр MWM в России.

 

График ТО Petra 2500.xls

Размер файла: 55.00 кб

График тех.обслуживания ГПУ Petra 2500

Скачать

 

Причиной победы в тендере стали не только адекватные цены, которые были предложены заказчику, но и то громадное уважение, которое Александр Слонов и Александр Банокин как грамотные специалисты заслужили у руководства Вынгапуровского ГПЗ на этапе строительства электростанции.

Александр Банокин продолжает заниматься обслуживанием ГПЭС Вынгапуровского ГПЗ­
Александр Банокин продолжает заниматься обслуживанием ГПЭС Вынгапуровского ГПЗ­

Новый объект Слонова и Банокина

Осенью 2017 года два Александра ввели в эксплуатацию новый серьёзный объект - энергоцентр для тепличного комплекса "Зелёная линия" компании "Тандер" (сеть магазинов "Магнит") в станице Пластуновская (Краснодарский край).

Состав электростанции - шесть газопоршневых установок MWM TCG 2032 V16 суммарной мощностью 25,8 МВт (6 х 4,3 МВт). Причём руководитель московского офиса компании MWM остался крайне доволен данным объектом. Он лично сказал мне об этом на выставке Heat & Power-2017.

Что ещё интересно: А.Слонову и А.Банокину на строительство такой серьёзной электростанции потребовалось всего 10 месяцев. И это очень быстро.

Кроме того, необходимо отметить, что это не первый объект, построенный двумя Александрами для теплиц. За их плечами ещё и мини-ТЭЦ для тепличного комплекса в Ленинградской области. Правда там была гораздо меньшая электрическая мощность.

Размещение заказа на электростанцию модульной конструкции

Несмотря на то, что компания Elteco прекратила выпуск газопоршневых установок под маркой Petra, вы можете заказать для своей мини-ТЭЦ точно такую же модульную конструкцию, как и та, которая была применена на Вынгапуровском ГПЗ или в Семилуках.

Для этого вам надо связаться  с Александром Слоновым. Он может предложить вам как вариант поставки газопоршневой электростанции в модульном исполнении, так и строительство "под ключ" вашего энергоцентра, который будет ничем не хуже, чем на Вынгапуровском ГПЗ.

Я рекомендую вам обратиться к Александру Слонову:

  1. Если вам нужна помощь в строительстве  энергоцентра.
  2. Если  необходима консультация по ГПУ с двигателем MWM.
  3. Если вы хотите заказать модульную конструкцию для мини-ТЭЦ.

Посещение электростанции Вынгапуровского ГПЗ

Организовать посещение этого энергоцентра будет очень непросто, так как он находится в отдалённом районе (85 км восточнее Ноябрьска), а сам Вынгапуровский ГПЗ является режимным объектом. Поэтому доступ к электростанции возможно только в период планового техобслуживания газопоршневых установок Petra 2500.

Кроме того, поездка на данный объект имеет смысл только для тех заказчиков, которые сами работают в нефтегазовой сфере и собираются строить довольно мощный энергоцентр именно «на северах».

В любом случае, если вы хотите посмотреть в работе электростанцию Вынгапуровского ГПЗ, заполняйте заявку. А я через Александра Банокина постараюсь договориться о вашем визите на этот объект.


Посещение объекта можно организовать через Александра Банокина­
Посещение объекта можно организовать через Александра Банокина­

Посещение других газопоршневых мини-ТЭЦ

Ознакомительные визиты на действующие электростанции - обязательный этап при выборе модели и поставщика газопоршневой установки для вашего будущего энергоцентра. Здесь представлен полный список объектов, посещение которых я могу организовать.

Геленджик как альтернатива Ноябрьску

Если вы собираетесь строить электростанцию не "на северах", а в другом, более тёплом регионе России, то я бы рекомендовал вам посетить не Ноябрьск, а мини-ТЭЦ мощностью 10 МВт в Геленджике. Там работают такие же газопоршневые установки Petra 2500 мощностью по 2 МВт, как и на Вынгапуровском ГПЗ. Данный энергоцентр обеспечивает электроэнергией жилой комплекс недалеко от Чёрного моря (аппарт-отель). И это тоже объект Elteco, которым занимались А. Слонов и А. Банокин.

Чем интересна мини-ТЭЦ в Геленджике: там есть море, и там гораздо теплее, чем в Ноябрьске.

Это не шутка. Высокая температура воздуха - фактор, реально усложняющий эксплуатацию ГПУ в летнее время. На большинстве мини-ТЭЦ Краснодарского края в сильную жару наблюдается перегрев газопоршневых двигателей, с которым борются, в том числе, за счёт временного ограничения мощности электроагрегатов. В Ноябрьске гораздо холоднее, чем в Геленджике. Поэтому на электростанции Вынгапуровского ГПЗ проблем с охлаждением газопоршневых двигателей нет в принципе.

Средняя температура июля в Ноябрьске +19, а в Геленджике +26. Однако в сентябре в Ноябрьске уже ноль градусов и к концу месяца ложится снег, в то время как в Геленджике во всю ещё продолжается купальный сезон. Поэтому газопоршневым установкам в Ноябрьске живётся гораздо проще, чем в Геленджике: никаких проблем с перегревом двигателей там нет и быть не может.

 

Геленджик

сегодня

--°

  • -- °
  • -- °
  • -- °

Ноябрьск

сегодня

--°

  • -- °
  • -- °
  • -- °

И всё же, если есть возможность, посетите электростанцию Вынгапуровского ГПЗ

Не пожалеете: это не объект, а просто конфетка

Геленджик и Чёрное море

Ноябрьск и Вынгапуровский ГПЗ

Ещё один объект, очень интересный для посещения

Помимо ГПЭС под Ноябрьском, мини-ТЭЦ в Геленджике и в станице Пластуновская я бы рекомендовал вам посетить ещё и новый энергоцентр «Северный Рудник» под Липецком, в составе которого работают ГПУ с MWM TCG 2020V20 и 2020V12.

Я бы даже сказал, что для большинства потенциальных заказчиков липецкий объект гораздо интереснее, чем первые два, поскольку полностью соответствует реальным потребностям обычных промпредприятий, не относящихся секторам нефтегаза или ЖКХ:

  1. Проект мини-ТЭЦ «Северный Рудник» был реализован техническими специалистами, занимающимися эксплуатацией ГПУ Caterpillar на Липецкой птицефабрике (3 х 1 МВт). Таким образом, этот объект строили не «проектанты», а «эксплутационщики». Это люди, повседневно работающие с ГПУ. Они гораздо более близки к проблемам, возникающим с газопоршневыми установкамив реальной жизни, чем обычные проектировщики.
  2. Обеспечена возможность работы электростанции параллельно с внешней сетью по двум вводам (один в работе, один в резерве).
  3. Утилизации тепла выхлопных газов газопоршневых установок реализована посредством использования комбинированных паровых котлов (газовая горелка + выхлопные газы).

  

Газопоршневая установка MWM TCG 2020 V20 в энергоцентре "Северный Рудник" ­
Газопоршневая установка MWM TCG 2020 V20 в энергоцентре "Северный Рудник" ­

И ещё один немаловажный факт, делающий посещение энергоцентра «Северный Рудник» очень желательным для всех, кто собирается строить собственную электрогенерацию на ГПУ MWM: начальником этого данного является специалист, в течение пяти лет эксплуатировавший газопоршневые установки Caterpillar на Липецкой птицефабрике.

Таким образом, это один из немногих в России инженеров, имеющий реальный опыт работы с электроагрегатами двух марок – MWM и Caterpillar, причём в сопоставимых условиях.

Поэтому, если вы хотите получить объективное сравнение данных газопоршневых установок, то вам надо съездить в Липецк. От менеджеров по продажам ГПУ вы никогда не добьётесь правды. Справедливую оценку двум разным маркам ГПУ может дать только человек, который лично эксплуатировал и то, и другое оборудование.

Более подробную информацию о мини-ТЭЦ «Северный Рудник» и посещении этого объекта вы можете узнать здесь:

© МетеоЭнергетик, 2020
Валерий Мартынов. Частный консультант по ГПУ, микротурбинам и мини-ТЭЦ.
Моб.: +7 (903) 747-77-71 E-mail: meteoenergetic@yandex.ru