Комплексная подготовка топливного газа на энергоцентрах предприятий

Опубликовано: 18.01.2023

Группа ЭНЕРГАЗ завершила очередной проект в сфере газоподготовки и топливоснабжения децентрализованных энергоцентров промышленных предприятий. Когенерационная электростанция и котельная нового завода HAYAT в Калужской области оснащены системой подготовки топливного газа «ЭНЕРГАЗ» в составе блочного пункта подготовки газа и дожимной компрессорной станции.

Реализация таких проектов всегда находится среди приоритетов Группы. Данная работа включает следующие основные этапы: детальное проектирование, производство, комплексный ввод (шефмонтаж, пусконаладка, испытания) и обслуживание установок подготовки и компримирования газа.

Установки разрабатываются и изготавливаются с учетом условий эксплуатации, состава, качества и характеристик исходного газа, типа и мощности сопряженных газоиспользующих энергоагрегатов, общих проектных задач и особых требований заказчика.

Отметим, что современные технологии подготовки газового топлива для генерирующих объектов различного масштаба успешно применяются специалистами ЭНЕРГАЗа на основе уникального инженерного и организационного опыта, накопленного за 15 лет.

В общей сложности технологическое оборудование «ЭНЕРГАЗ» сегодня обеспечивает качественным топливом 230 газотурбинных и газопоршневых агрегатов суммарной мощностью свыше 6,7 ГВт.

Компания «ХАЯТ Россия» (подразделение Группы «Хаят Кимья») нарастила свои производственные мощности – на Боровской площадке особой экономической зоны «Калуга» построен крупный завод по выпуску бумажной продукции санитарно-гигиенического назначения. Собственник предприятия – ООО «Хаят Консюмер Гудс».

Новый завод в Калужской области – это инновационное пространство, созданное на базе полностью автоматизированных ресурсосберегающих систем. Данный высокотехнологичный проект укрепил позиции «ХАЯТ Россия» в качестве крупнейшего в стране производителя туалетной бумаги, бумажных полотенец и салфеток с общим объемом 280 тысяч тонн продукции в год.

На площадке предприятия возведен автономный (децентрализованный) энергоцентр для снабжения производства собственными энергоресурсами. Электричество генерируют две газотурбинные установки (ГТУ) SOLAR Mars 100 установленной мощностью по 10 МВт каждая.

SOLAR Mars 100 – высокоэффективная газотурбинная установка, предназначенная преимущественно для продолжительной эксплуатации в промышленных системах. Турбины Mars 100 характеризуются высокой надежностью, долговечностью, удобством технического обслуживания, а также низким уровнем выбросов благодаря малоэмиссионной камере сгорания SoLoNOx.

Выработку высокопотенциального технологического пара обеспечивают два котла-утилизатора производительностью по 15 т/ч, которые используют тепло отработавших горячих газов (продуктов сгорания топлива в турбинах). Таким образом, когенерационный цикл значительно повышает общую топливную эффективность.

Помимо когенерационного энергоблока в структуру энергоцентра входит газовая котельная собственных нужд. Внедренная на новом заводе HAYAT система конверсии (преобразования) газа в электроэнергию и теплоресурсы, необходимые для производства бумажной продукции, предусматривает достижение КПД на уровне 80%.

Один из основных факторов надежной и эффективной работы генерирующего оборудования – качество топливного газа. Снабжение турбин ГТУ и котельной топливом с заданными проектными параметрами по чистоте, температуре, давлению и расходу осуществляет многофункциональная система «ЭНЕРГАЗ» – блочный пункт подготовки газа (БППГ) и дожимная компрессорная станция (ДКС).

БППГ и ДКС были заблаговременно введены в действие специалистами компании СервисЭНЕРГАЗ (Группа ЭНЕРГАЗ), что позволило заводским энергетикам в полном объеме провести комплекс испытаний энергоблока и в установленные сроки пустить его в эксплуатацию.

Блочный пункт подготовки газа, изготовленный по специальному проекту, служит для учета, фильтрации, редуцирования и контроля качества газа. Пропускная способность БППГ составляет 9317 м³/ч – аналогично общему расходу топлива на ГТУ и котельную.

Пункт оснащен сепарационной системой с коалесцирующими фильтрами, эффективность очистки составляет 99,9% для твердых частиц крупнее 3 мкм и 100% для капельной влаги. Фильтры оборудованы датчиками перепада давления, которые сигнализируют о загрязнении сменных элементов.

Очищенный газ разделяется на два потока. Первый напрямую направляется на ДКС и далее в турбины ГТУ, второй проходит через модуль редуцирования, который снижает давление газа и стабилизирует его на уровне, необходимом для подачи в котлоагрегаты (0,3 МПа).

На БППГ измеряется общий объем поступающего на энергоцентр газа (коммерческий учет) и отдельно – объем топлива для котельной (технологический учет). Данные передаются по коммуникационным каналам на верхний уровень АСУ ТП. Блоки учета с относительной погрешностью не более 1,5% выполнены на базе расходомеров ультразвукового типа.

Обе линии подачи газа (выходные трубопроводы) БППГ снабжены узлами контроля качества топлива с различным измерительно-аналитическим оборудованием.

Пункт подготовки газа размещён в отдельном всепогодном блок-боксе с интеграцией элементов на единой раме, укомплектован системами рабочего и аварийного освещения, отопления и вентиляции помещения, системами безопасности.

Дожимная компрессорная станция, входящая в многофункциональную систему «ЭНЕРГАЗ», предназначена для компримирования подготовленного в БППГ топлива и его подачи в турбины Mars 100 под давлением 2,6 МПа.

ДКС действует без резерва, полностью обеспечивая топливопотребление генерирующего объекта. При этом режим работы дожимного агрегата в составе энергоблока – непрерывный, с плановыми остановами на техническое обслуживание.

Газокомпрессорная установка выполнена на основе винтового маслозаполненного компрессора объемной производительностью 6336 нм³/ч. Фактический расход газа зависит от нагрузки ГТУ и контролируется в диапазоне от 0 до 100% от номинального. Для контроля применяется специальная двухконтурная система регулирования.

Учитывая жесткие требования к чистоте топливного газа, базовая система фильтрации ДКС, состоящая из масло-газового сепаратора 1-й ступени очистки и коалесцирующего фильтра 2-й ступени, усилена дополнительными элементами: 1) на линии всасывания компрессорной станции установлен защитный стрейнер; 2) в модуль ДКС встроен страховочный фильтр тонкой очистки газа. В итоге содержание примесей в топливе на входе в блок отключающей арматуры ГТУ не превышает 0,1 ppmw (мг/кг).

Технологической схемой ДКС предусмотрено устойчивое поддержание расчетной температуры топлива, необходимой для нормальной работы турбин. Линия нагнетания станции оборудована теплообменным аппаратом, который охлаждает рабочую среду до уровня оптимальной температуры подачи газа (+70°C), определенной производителем ГТУ (Solar Turbines) и условиями проекта.

Газодожимной агрегат размещается в собственном компактном укрытии контейнерного типа, укомплектованном системами жизнеобеспечения. По требованиям безопасности ДКС оснащена автономными системами пожарообнаружения, газодетекции, сигнализации и пожаротушения.

Пункт подготовки газа и компрессорная станция полностью автоматизированы. Их системы управления изготовлены на базе микропроцессорной техники с использованием современного ПО, коммутационного оборудования, каналов и протоколов связи. Локальные САУ интегрированы в АСУ ТП объекта и обеспечивают дистанционное управление установками, автоматические защиты и сигнализацию, контроль технологических параметров и загазованности в помещениях, обработку параметров рабочих процессов и аварийных событий, вывод информации на панель оператора.

В процессе ввода в эксплуатацию всей системы подготовки топливного газа (БППГ и ДКС) для заводского энергоцентра сервисные инженеры ЭНЕРГАЗа выполнили шефмонтаж, пусконаладку, индивидуальные и комплексные испытания оборудования, а также провели обучение оперативного персонала.

СПРАВКА. Группа компаний «Хаят Кимья» (входит в турецкий холдинг HAYAT) работает в сегменте FMCG с 1987 года. Специализируется на производстве чистящих и моющих средств, санитарно-гигиенической бумажной продукции и средств гигиены. Занимает 41-е место среди крупнейших экспортеров Турции и 47-е в топ-500 Стамбульской торговой палаты.

СПРАВКА. Особая экономическая зона «Калуга» включает Людиновскую и Боровскую площадки, расположенные соответственно на юге и севере Калужской области. На территории ОЭЗ действуют все региональные преимущества, касающиеся доступа к инженерной, транспортной и деловой инфраструктуре, а также федеральные налоговые льготы и таможенные преференции.