Найти в Дзене
Турбины и Дизели

Газопоршневые установки Jichai поставлены на Черногорскую ТЭЦ

Я.Ю. Сигидов (к.т.н.), Е.Ю. Шныров (к.т.н.) – АО «Интертехэлектро»
Сяоли Мэн - CNPC Jichai Power Company Ltd.

Электростанция мощностью 96 МВт обеспечит энергией производственные объекты горно-обогатительного комплекса на базе Черногорского месторождения медно-никелевых руд, расположенного в 15 км от г. Норильска (Красноярский край).

Черногорская ТЭЦ – первый крупный объект в Российской Федерации, на котором будут работать газопоршневые установки Jichai единичной мощностью 4 МВт. Строительство станции ведет группа «Интертехэлектро» (ИТЭ), заказчиком высту-пает Черногорская горно-рудная компания (входит в группу «Русская платина»).

Всего на электростанции будут смонтированы 24 газопоршневые установки ITE4000G. В состав ГПУ входит газопоршневой двигатель Jichai 16V26/32T, генератор переменного тока воздушного охлаждения и вспомогательное оборудование. Агрегатируется энергоблок на заводе группы «ИТЭ» в г. Кургане.

Двигатель 16V26/32T – 16-цилиндровый, V-образный, четырехтактный, с прямым впрыском топлива и с наддувом. Рабочий объем двигателя составляет 272 литра, запуск осуществляется от пневматического стартера. Топливом является природный газ. Электрический КПД агрегата превышает 40%. Охлаждение двигателя – жидкостное. В системе охлаждения используется горизонтальный двухконтурный радиатор, имеющий небольшой вес и высокую эффективность.

Система смазки автоматически поддерживает уровень масла в картере двигателя во время его работы. Генератор переменного тока – трехфазный, четырехполюсный, номинальное напряжение 10,5 кВ. Частота вращения и напряжение генератора регулируются автоматически, с помощью электронной системы контроля скорости и системы возбуждения. Габариты установки (ДхШхВ) составляют 9,4х2,9х4,2 м, масса в сборе – 70 тонн.

Ввод газопоршневых установок на Черно-горской ТЭЦ повысит маневренность электростанции, обеспечит более плавное распределение нагрузки и позволит выстроить оптимальный график технического обслуживания ГОКа.

В настоящее время на предприятии Jichai в г. Цзинань уже изготовлено 18 агрегатов из 24, планируемых к установке на Черногорской ТЭЦ, еще 6 находятся в производстве. Двенадцать установок доставлены на площадку ТЭЦ, ведется их монтаж. Остальные ГПУ будут поставлены на площадку строительства до конца сентября 2024 г.

Перед отправкой заказчику ГПУ проходят обязательный цикл испытаний на заводе-изготовителе. Они включают тестирование двигателя в течение 24 часов, испытания на соответствие основным техническим характеристикам, запись параметров работы двигателя под нагрузкой 0…100%, измерение уровня шума, уровня эмиссии, определение максимально допустимого сопротивления выхлопной системы. Проверяются динамические характеристики набора и сброса нагрузки агрегата.

На площадке ТЭЦ завершено строительство главного корпуса, в нем установлены на фундаменты восемь агрегатов, выполняется монтаж навесного оборудования. Ведется сборка тепломеханического и электротехнического оборудования электростанции.

При строительстве Черногорской ТЭЦ широко используется практика сборки оборудования в готовые модули высокой заводской готовности, изготовленные на Курганском заводе комплексных технологий (входит в группу «Интертехэлектро»). В главном корпусе ведется монтаж модульной теплофикационной установки, идет подготовка к монтажу установки приготовления водно-гликолевого раствора и модулей системы подпитки технологического водоснабжения.

Смонтированы объекты вспомогательной инфраструктуры в модульном исполнении: насосная дизтоплива со складом масла, насосная пожарной воды, ИТП, блоки циркуляции общестанционной системы охлаждения
и системы утилизации тепла, блоки ВПУ, контейнеры распределительных устройств 0,4/10 кВ, аварийная ДЭС из 8 энергоблоков ITE2000D мощностью по 2 МВт. Все крупноблочное и модульное оборудование в заводских условиях проходит пусконаладочные операции по промывкам и проверкам, а также узловым испытаниям систем.

Преимуществом модульной компоновки оборудования является высокая степень заводской готовности, что позволяет минимизировать объем строительно-монтажных работ и существенно сократить сроки сооружения энергообъекта. Кроме того, упрощается доставка оборудования в труднодоступный регион.

В главном корпусе завершены все бетонные работы, ведутся работы по устройству финишного покрытия полов, нанесению огнезащитного покрытия. Продолжается монтаж внутренних перегородок, систем вентиляции и пожаротушения. Выполнен монтаж КРУЭ 110 кВ, КРУ 10 кВ, расстановка секций ГРУ 10,5 кВ. Ведется монтаж шкафов РУСН 0,4 кВ. Всего смонтировано более 70 единиц оборудования. Произведена установка трансформаторов собственных нужд 10/0,4 кВ, монтируются кабеленесущие системы и конструкции.
Изготовление оборудования для Черно-горской ТЭЦ практически завершено. Общий объем поставок оборудования и материалов на площадку строительства составляет уже более 85%.

Рис. 1. Газопоршневой энергоблок 4000GF70-T на испытательном стенде
Рис. 1. Газопоршневой энергоблок 4000GF70-T на испытательном стенде

Инжиниринговая группа компаний «Интертех-электро» с 2001 года участвует в реализации инвестиционных проектов по строительству и реконструкции объектов энергетики и промышленности, включая весь комплекс проектных, строительно-монтажных и пусконаладочных работ, поставку энергетического оборудования и автоматизацию технологических процессов.
В числе заказчиков АО «Интертехэлектро» крупнейшие энергетические и промышленные компании России, для которых были успешно реализованы проекты строительства и реконструкции энергообъектов, в том числе в рамках программы ДПМ. Это такие компании, как «Роснефть», «Интер РАО», «Русгидро», «Т Плюс», «Фортум», «ФСК ЕЭС» и другие.

Рис. 2. Блок подогрева дизельного топлива
Рис. 2. Блок подогрева дизельного топлива

С 2016 года группа «Интертехэлектро» активно развивает собственное производство энергетического оборудования. Входящий в состав группы Курганский завод комплексных технологий выпускает модульные электростанции на базе газопоршневых и дизельных двигателей, газодожимные и компрессорные станции, модульные котельные, электротехнические модули, оборудование для сортировки и утилизации ТКО и ТБО. Площадь производственных помещений завода составляет 27 000 м2, численность персонала – более двухсот человек.
Номенклатура производимой продукции включает различные типы генерирующего оборудования на базе газопоршневых и дизельных двигателей, модульные котельные и тепловые пункты, газодожимные и компрессорные станции, трансформаторные подстанции и распределительные устройства. На заводе освоен выпуск модульных установок для переработки и утилизации твердых комунальных отходов.
Завод сориентирован на изготовление энергетического оборудования высокой заводской готовности, эксплуатация которого осуществляется в суровых климатических условиях Заполярья. Изделия предприятия отвечают высоким критериям надежности, конструктивной прочности, ремонтопригодности и эргономики.

Рис. 3. Модули централизованной системы охлаждения агрегатов (находятся в производстве)
Рис. 3. Модули централизованной системы охлаждения агрегатов (находятся в производстве)

Газопоршневая генераторная установка ITE4000G выходной мощностью 4 МВт будет обеспечивать потребителей трехфазным переменным током напряжением 10,5 кВ.
Отличительные особенности ГПУ ITE4000G:

  • обеспечение горения обедненной топливовоздушной смеси;
  • двойной турбонаддув, работа двигателя по циклу Миллера с низким уровнем выбросов;
  • контроль давления детонации или температуры сгорания в цилиндре;
  • система управления двигателем Port Injection;
  • оптимизация контроля и времени забора воздуха между основной камерой сгорания и камерой предварительного сгорания;
  • балансировка нагрузки (корректируется в соответствии с системой контроля температуры в цилиндре);
  • применение турбокомпрессора с двухступенчатым промежуточным охлаждением.

В ГПУ используется технология самоочищающейся фильтрации масла. Масляные фильтры имеют металлический фильтрующий элемент, обеспечивающий автоматическую очистку без его замены.

Энергоблок обеспечивает номинальную мощность при стандартных условиях окружающей среды, метановый индекс – не менее 80. Противодавление выхлопа на выходе турбокомпрессора составляет не более 3 кПа,
а давление воздуха на входе турбокомпрессора не менее 2 кПа.

Генераторная установка имеет систему автоматического управления 4-го уровня. Система управления оснащена автоматическим модулем режима параллельной работы генераторов между собой в автономном режиме и в режиме параллельной работы с сетью. Текущее состояние всей системы может отображаться в реальном времени, с функциями измерения и защиты для различных электрических параметров агрегата, а также с различными рабочими параметрами, оповещениями и журналом событий для обеспечения безопасности и надежной работы генераторной установки.

Рис. 4. Модуль питания и управления насосной станции дизельного топлива
Рис. 4. Модуль питания и управления насосной станции дизельного топлива

Частоту вращения и напряжение генераторной установки можно регулировать автоматически с помощью системы контроля частоты и системы возбуждения, а также посредством потенциометров. Автономный режим работы генератора может быть запущен вручную или автоматически. Генератор работает в регулируемом режиме с фиксированной частотой.

Синхронизированная и параллельная работа генератора может запускаться вручную или автоматически. Генератор работает при фиксированном значении мощности и с регулированием напряжения. Параллельная работа с другими генераторами может также запускаться вручную или автоматически. Распределение нагрузки генераторов осуществляется вручную и автоматически. Запуск и останов генератора осуществляется автоматически, в соответствии с увеличением и снижением требуемой нагрузки.

Компания «Интертехэлектро-проект» завер-шила разработку рабочей документации по проекту Черногорской ТЭЦ. Завершено создание полноценной 3D-модели.

Рис. 5. Модули ВПУ
Рис. 5. Модули ВПУ

В 2023 году группа «Интертехэлектро» заключила соглашение о
стратегическом партнерстве и локализации производства с крупнейшим китайским производителем поршневых двигателей – CNPC Jichai.
Основным направлением деятельности китайской компании является производство двигателей внутреннего сгорания мощностью от 200 до 6300 кВт и компрессорного оборудования.
Продукция Jichai широко используется в энергетике, нефтегазовой и химической промышленности, судостроении и поставляется более чем в 60 стран мира. Номенклатура газопоршневых установок Jichai включает модели мощностью от 300 до 4200 кВт на базе среднеоборотных двигателей с частотой вращения 1000 об/мин.

Эта и другие статьи доступны
по подписке на журнал.