Строительство мини-ТЭС на базе газопоршневых агрегатов

Размещено на http://allbest.ru

Строительство мини-ТЭС на базе газопоршневых агрегатов

В соответствии с данными, представленными Заказчиком, расчетная мощность потребителей объекта составит 772кВт (810кВА). Значительную часть потребителей составляет сварочное и грузоподъемное оборудование, т .е. нагрузка будет неравномерной и характеризоваться кратковременным увеличением и сбросом потребления мощности. Работа предприятия двухсменная. Потребление в ночные часы будет незначительным (дежурное освещение, охранно-пожарная сигнализация).

В связи с выше изложенным к установке предлагаются два газо-поршневых агрегата с генераторами мощностью по 600 кВт. Генераторы предполагается подключить к разным секциям РУ-0,4кВ, выполняемого по проекту предприятия, и размещаемому в помещении электрощитовой. Режим работы мини-ТЭС - изолированный от электросети. При работе обоих генераторов максимальная их загрузка будет в пределах ~65% от номинальной мощности. Однако, учитывая, что нагрузка имеет резко переменный характер, запас генерируемой мощности позволит облегчить режим работы двигателей агрегатов. Кроме того, устойчивая работа газо-поршневых двигателей обеспечивается при нагрузке не менее 30% от номинальной мощности машины. В связи с этим, для обеспечения электроснабжения в ночное время предлагается установить отдельный агрегат небольшой мощности, который будет работать устойчиво при малых нагрузках. Для этих целей предлагается газо-поршневая машина с генератором мощностью 56 кВт, подключаемый к одной из секций электрощитовой. При аварийном отключении одной машин возможна перегрузка второй, что может привести к ее отключению защитами от перегрузки. Для избежания этого будет предусмотрена автоматическая частотная разгрузка (АЧР), действующая на отключение части неответственных фидеров электрощитовой и, тем самым, обеспечивающая сохранение в работе оставшегося агрегата.

На основании выше изложенного к поставке предлагается следующее оборудование:

-два газо-поршневых агрегата типа PG750В с генератором мощностью 600 кВт и системой утилизации теплоты (СУТ) производства «FG Wilson»;

-один газо-поршневой агрегат (тип уточняется на последующей стадии) с генератором мощностью 56 кВт, без СУТ производства «FG Wilson».

Системы защит, управления, сигнализации, синхронизации генераторов поставляются комплектно с агрегатами. Электроснабжение потребителей собственных нужд мини-ТЭС будет предусмотрено с шин РУ-0,4кВ. Электрическая схема присоединения генераторов представлена на рис.1.

Предусмотрен следующий режим работы ГПА:

1) Первая и вторая смены - в работе, в зависимости от нагрузки, 1-2 агрегата PG 750 В;

2) Ночные часы - в работе вспомогательный агрегат мощностью порядка 50 кВт (мощностью ГПА уточняется на последующих стадиях)

Теплотехнические решения

Тепловая нагрузка потребителей предприятия принята равной 4,2 МВт (3.6 Гкал/ч), что соответствует нагрузке и строительству котельной.

При работе газопоршневых агрегатов с электрической мощностью 772 кВт, системой утилизации ГПА типа PG 750 В вырабатывается до 1000 кВт (0.86 Гкал/ч) тепловой энергии. Эта тепловая энергия используется для покрытия базовой части тепловых нагрузок предприятия. Покрытие пиковой части нагрузок предусмотрено от 2-х водогрейных котлов фирмы VITESSMANN, каждый тепловой мощностью по 1750 кВт (1.5 Гкал/ч).

Следовательно, предлагаемые технические решения позволяют выработать от СУТ ГПА и водогрейных котлов до 4500 кВт (3.9 Гкал/ч) теплоты, что полностью обеспечивает потребности предприятия в тепловой энергии.

Тип и теплопроизводительность водогрейных котлов уточняется на последующих стадиях, после получения от Заказчика более точной информации по тепловым нагрузкам и графикам потребления предприятия.

Для выравнивания отопительного графика потребления тепловой энергии, и в летний неотопительный СУТ ГПА предусмотрено подключение челлера тепловой мощностью 100 кВт. Это позволяет вырабатывать холод на утилизируемой сбросной теплоте ГПА - схема тригенарации.

Основное оборудование

ГПУ предназначены для использования в качестве основного источника электроэнергии. Ограничений на количество часов работы - нет. ГПУ способны работать при переменных нагрузках. Характеристики ГПУ представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Характеристики PG750B

Дополнительно необходимое оборудование

Таблица 2 - Перечень дополнительного оборудования для ГПУ PG750В

Панель управления ”6200” - предназначена для синхронизации работы ГПУ (до 8 шт.), работающих параллельно на нагрузку (без внешней электросети). При этом возможна эксплуатация ГПУ различных моделей.

Панель”6200”настроена на определенную последовательность запуска ГПУ по мере возрастания нагрузки. Однако, эта последовательность включения в работу ГПУ может быть изменена.

Панель ”6200” обеспечивает автоматическую защиту ГПУ:

· от чрезмерно высокой температуры охлаждающей жидкости;

· низкого давления масла в системе смазки;

· чрезмерно высокой скорости вращения вала двигателя;

· неудач при попытках запуска;

· от чрезмерно высокого (низкого) выходного напряжения;

· от недопустимых повышения и понижения выходной частоты тока генератора;

· дает сигнал о понижении напряжения в аккумуляторной батарее.

Панель ”6200” позволяет производить измерения следующих параметров:

фазные и линейные напряжения;

ток каждой из трех фаз;

частота тока;

cos каждой из трех фаз;

мощности (кВт и кВА) на фазе;

общая выработанная электроэнергия (кВт_*ч);

текущее время;

температура охлаждающей жидкости;

давление масла в системе смазки;

напряжение в аккумуляторной батарее.

Кроме того, отображается информация о состоянии выключателя нагрузки и отмеченные неисправности.

Дополнительно могут быть добавлены еще до трех сигналов неисправностей из следующего перечня:

сигнал о низкой температуре охлаждающей жидкости;

сигнал о недопустимом токе;

неисправность заземления;

утечка тока на ”землю”;

низкий уровень топлива;

жидкости низкий уровень охлаждающей. сигнал при пропадании возбуждения генератора;

сигнал о потере синхронизации;

сигнал о пониженном напряжении на аккумуляторной батарее;

сигнал о низкой и высокой частоте тока.

Кроме того, она имеет расширенные возможности управления ГПУ, а именно:

ручную синхронизацию вырабатываемой электроэнергии;

автоматическую синхронизацию;

автоматический контроль за распределением нагрузки между ГПУ;

автоматический контроль за подключением и отключением нагрузки;

автоматический контроль за последовательностью запуска ГПУ, работающих параллельно.

Характеристики газового топлива

Таблица 3 - Рекомендуемый диапазон характеристик газового топлива

Комплексная система утилизации тепла ГПУ

Описание конструкции комплексной системы утилизации тепла (СУТ). Комплексная система утилизации тепла (СУТ) применяется в качестве вспомогательного технологического оборудования ГПУ и предназначена для нагрева воды в системе теплоснабжения.

Утилизация тепла предусмотрена:

· от высокотемпературных контуров охлаждения ГПУ, для чего возле каждой газо-поршневой установки устанавливается теплообменник - утилизатор тепла антифриза (УТА);

· от выхлопных газов, что обеспечивается за счет установки возле каждой ГПУ утилизатора тепла выхлопных газов (УТГ).

Снимаемое со вторичных контуров теплообменников тепло в виде горячей воды поступает в теплообменник внешнего контура теплоснабжения (вода - вода) или напрямую используется для отопления и технологических целей предприятия, подключенного к теплоэлектростанции (ТЭС).

Теплообменные аппараты утилизационной ГПУ включены последовательно по нагреваемой воде:

· первая ступень нагрева происходит в УТА;

· вторая ступень нагрева - в УТГ.

Регулирование теплопроизводительности осуществляется байпасированием газа в УТГ.

Основные технические параметры СУТ при 100% электрической нагрузке при работе ГПУ представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Основные технические параметры СУТ

Устройство УТА. УТА представляет собой пластинчатый теплообменник поверхностного типа, в котором передача тепла от одной среды (греющего теплоносителя - антифриза) к другой (нагреваемому теплоносителю - воде) происходит через металлическую стенку, (поверхность теплообмена).

Поверхность теплообмена образована из тонких штампованных гофрированных пластин.

Гофрированная поверхность пластин усиливает турбулизацию потоков рабочих сред и повышает коэффициент теплоотдачи.

Рабочие среды в теплообменнике движутся в щелевых каналах сложной формы между соседними пластинами.

Каналы для греющего и нагреваемого теплоносителей чередуются между собой.

Пластины теплообменников изготовлены из коррозионно-стойкой стали AISI 316, прокладки - из термостойкой резины EPDM (максимальная рабочая температура 150С).

Все пластинчатые теплообменники проходят обязательные гидравлические испытания, что позволяет быть уверенными в их полной работоспособности.

Чистка теплообменных поверхностей в случае их загрязнения в процессе эксплуатации производится специалистами сервисной службы в кратчайшие сроки.

Основные технические характеристики утилизационного теплообменника антифриза для одной ГПУ представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Основные технические характеристики УТА

Устройство УТГ. УТГ при поставке в комплекте в составе СУТ представляет собой прямоугольную сварную конструкцию содержащую:

- шиберную заслонку с механизмами перемещения;

- теплообменную секцию из трубных водяных пучков и водяной камеры с присоединительными фланцами;

- байпасный газоход.

Для осмотра без разборки в конструкции предусмотрены смотровые лючки.

Шиберная заслонка предназначена для перераспределения потока газа между теплообменной секцией и байпасным газоходом, а также перепуска газа во время запуска и прогрева газопоршневой установки и в момент остановки.

Основные технические характеристики УТГ представлены в таблице 6.

Таблица 6 - Основные технические характеристики УТГ

В состав СУТ, помимо УТА и УТГ, входят:

1. Основной и резервный насосы

2. Расширительный бак

3. Комплект трубопроводов и арматуры (в соответствии с проектом)

4. Система автоматики

5. Предохранительные клапана

6. Газоходы

7. Теплоизоляция трубопроводов

8. Теплоизоляция газоходов.

Система контроля параметров СУТ. Размещение приборов для контроля параметров СУТ - на щите СУТ в пультовой оператора газо-поршневой теплоэлектростанции.

Примечания: Границы проектирования ТЭС, инженерных коммуникаций и систем являются предметом договора и выполнения технического задания на проектирование.

Теплообменное оборудование СУТ для газопоршневых установок - отечественного производства.

В суммарные затраты не включена стоимость дымовой трубы, которая определяется в зависимости от требуемой высоты трубы. При проектировании высота трубы определяется из расчета рассеивания выбросов вредных веществ с учетом фоновой концентрации вредных веществ.

Выполнение электротехнической схемы в соответствии с конкретными требованиями технического задания (отсутствующего в настоящее время) и ее реализация являются предметом отдельных договорных отношений.

* Справочник базовых цен на проектные работы для строительства. Объекты энергетики. (Утвержден приказом ОАО РАО "ЕЭС России" от 10.02.2003 №39)

Стоимость монтажных работ уточняется после разработки проектно-сметной документации.

Приложение 1

Указанные в спецификациях цены (поз. 1-7) - цены брутто со склада в Москве, без учета НДС.

Указанные в спецификациях цены (поз. 8) - цены нетто, со склада в Москве, без учета НДС.

Ориентировочный срок поставки оборудования (поз. 1-7): три-четыре недели, считая от момента поступления на наш расчетный счет согласованной предоплаты стоимости оборудования при условии, что окончательно согласована техническая сторона объема поставки.

Ориентировочный срок поставки оборудования (поз. 8): четыре - шесть недель, считая от момента поступления на наш расчетный счет согласованной предоплаты стоимости оборудования при условии, что окончательно согласована техническая сторона объема поставки.

Размещено на Allbest.ru