8 (8452) 24-30-80
info@gazstn.ru

Энергоцентры

  • Описание
  • Характеристики
  • Схемы
Основное оборудование энергоцентра можно разместить в блок-контейнерах либо в капитальном здании. Конструкция энергоцентра предусматривает автоматическое поддержание необходимого терморежима, уровня шума и условий комфортной эксплуатации. Автоматика энергоцентра позволяет в непрерывном режиме контролировать параметры энергетического оборудования энергоцентра, оптимизировать условия производства энергии, а также предотвращать и устранять последствия нештатных ситуаций.

Экономический эффект от внедрения энергоцентра позволяет в 2 раза снизить cебестоимость вырабатываемой электрической и тепловой энергии, включая эксплуатационные расходы и затраты на амортизацию, по сравнению с ценами на энергоресурсы местного предприятия энергетики. 

Энергоцентры могут использоваться в качестве основного или резервного источника питания. Установки могут работать в различных режимах, согласованных с заказчиком: 

- паралельно с существующей эл. сетью;
- одновременно работают несколько агрегатов на постоянную общую нагрузку;
- агрегаты включаются в определенное время для поддержания установленной нагрузки.

В состав энергоцентра входят следующие узлы и системы:

  • газопоршневый или газотурбинный агрегат;
  • водогрейный котел-утилизатор;
  • распредустройства 0,4 кВ собственных нужд энергоцентра и распредустройства 10 кВ;
  • автоматизированная система управления технологическим процессом;
  • эл. трансформаторы;
  • газовый дожимной компрессор;
  • компрессор сжатого воздуха;
  • газовый водогрейный котел;
  • насосное оборудование;
  • теплообменное оборудование;
  • установка химводоподготовки;
  • газорегуляторный пункт;
  • система охлаждения двигателя;
  • запорная и регулирующая арматура;
  • приборы КИП;
  • дымовая труба;
  • система контроля загазованности;
  • охрано-пожарная сигнализация;
  • система пожаротушения;
  • приточно-вытяжная вентиляция.


Изготавливаются энергоцентры в одном или в нескольких функциональных блоках одинакового или различного вида соединенных в единую строительную систему (конструкцию), в сборном здании блочно-модульного типа или в капитальных зданиях в соответствии с проектом, согласованным с заказчиком.
Функциональные блоки представляют собой комплектные технологические модули, предназначенные под базовые решения энергоцентров и дополнительное обеспечивающее оборудование. 

ПРИМЕР ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА ЭНЕРГОЦЕНТРА


Энергоцентр электрической мощность 6 МВт на базе газопоршневых агрегатов FG Wilson модели PG1250B2 (1250кВА, 1000кВт, 10500В, 50Гц) с системой утилизации тепла в комплектации для параллельной работы нескольких установок на общую нагрузку-6шт. (Пять агрегатов рабочих и один резервный).
Используемое топливо — природный газ.
Исполнение — в едином помещении (машинный зал).

Назначение

Энергоцентр представляет собой энергетический комплекс, на базе газопоршневых или газотурбинных установок с утилизацией тепла с помощью абсорбционных холодильных машин, способный производить электроэнергию, тепло на отопление и холод на кондиционирование. Экономическая эффективность работы энергокомплекса достигается тем, что все «излишки» тепла или холода не «сбрасываются» куда-то в процессе выработки электричества, и используются для соответствующих потребителей объекта.

Область применеения

Энергоцентры предназначен для использования в качестве основного, при отсутствии напряжения промышленной сети или аварийного, при наличии напряжения промышленной сети, источника электроэнергии, напряжением 10 (6) кВ, для обеспечения электропитания потребителей: жилищно-коммунального хозяйства; торговых центров, офисных зданий, логистических центров; спортивно-оздоровительных комплексов; аграрно-промышленных комплекс; объектов нефтегазовой отрасли
Технические характеристики газопоршневых агрегатов указаны в таблице № 1, технические характеристики микротурбинных агрегатов Capstone указаны в таблице № 2

Параметры

газопоршневых

агрегатов

Характеристики

Номинальная

мощность.

кВт/кВА

12/15

20/25

30/37,5

60/75

100/125

150/187,5

200/250

250/312

320/400

360/450

500/625

Максимальная

мощность.

кВт/кВА

13.2/16.5

22/27.5

33/41.25

66/82

110/138

16/206

220/275

275/344

352/440

396/495

550/687.5

Номинальное напряжение. В

400/230

Ток

переменный трехфазный

Номинальный ток. А

22

36

54

108

180

270

360

450

578

648

900

Номинальная частота. Гц

50

Давление газа. кгс/см2

0.5-5

Емкость масленой системы, л

6

7

13

15.5

15.5

17

23

23

23

23

40

Габаритные размеры (длина), мм

1460

1700

1650

2400

2400

2450

3000

3000

3000

3000

3550

ширина

750

750

800

1050

1050

900

1400

1400

1550

1550

1550

высота

1030

1150

1190

1520

1520

1450

1675

1675

1870

1870

2245

Масса агрегата, кг

480

620

710

1293

1437

1450

1919

2100

2450

2750

3600

Ресурс до капитального ремонта., м.ч.

8000

50000



Параметры микротурбины Сарstоne

С30

С65

С200

Электрическая мощность. кВт

30

65

200

КПД по электричеству. %

23

26(±2)

33 (±2)

Общий КПД электростанции (с утилизацией тепла). %

80-90

Диапазон рабочего напряжения. В

380-480

Максимальный ток в фазе. А

46

100

275-290

Частота тока. Гц

50

Вес. кг

578

1121

3180-3640

Длина, мм

1516

1956

3660

Ширина, мм

762

762

1700

Высота, мм

1943

2110

2490

Вид топлива

Газ. дизель

Рабочее давление топлива на входе, бар. низкое

0.02-1

Рабочее давление топлива на входе, бар. высокое

3?6

Расход топлива при номинальной нагрузке, н м3

12

23

65

Выход тепловой энергии. Г кал час

0.073

0.141

0.339

Максимальная температура выхлопных газов °С

275

309

280

Уровень шума на расстоянии 10 метров. дБ

Не более 60

Скорость вращения турбины, об./мин

96 000

96 000

60 000

Срок службы до капремонта, часов

*в случае использования топлива с высоким содержанием сероводорода-40 000 часов



Наименование

параметра

Существующая схема энергоресурсообеспечения

Перспективная схема энергоресурсообеспечения- Энергоцентр на базе газопоршневых установок

Годовое потребление эл. энергии, млн. кВт ч/год

36.17

36.17

Сумма оплаты за эл.

энергию,

млн. руб/год

169.45

0

Капиталовложения в

проект.

млн. руб.

0

320

Сумма оплаты за газ. млн. руб/год

0

47

Сумма оплаты за машинное масло, млн. руб/год

0

2

Сумма затрат на сервисное обслуживание и з/п персоналу, млн. руб/год (среднегодовые затраты на 30000 часов работы оборудования)

0

12

ИТОГО годовые затраты на электроснабжение, млн. руб/год

169.45

61

Экономический эффект, млн. руб/год

 

108,45

Срок окупаемости, год

 

2,9

Энергоцентр по выработке

325 кВт электрической мощности 
3500 кВт тепловой мощности,
800 кВт холодопроизводительности (тригенерация)
img
img
img
img

Энергоцентр по выработке

375 кВт тепловой мощности (когенерация),
250 кВт электрической мощности
img
img
img
img
img

УЗЕЛ (БЛОК) ФИЛЬТРАЦИИ (БФ)

img
img

Узел очистки газа обеспечивает удаление механических примесей и жидкостей из газа в соответствии с требованиями ГОСТ 5542-87. Узел очистки газа должен соответствовать СТО 2-3.5-051-2006 раздел 9 п.9.3. Включает в себя фильтры-сепараторы, фильтры-осушители (ТУ-3647-005-24399171-2015) и пылеуловители циклонного типа. 

Количество аппаратов очистки газа (пылеуловители, фильтры–сепараторы) определяют проектом, но не менее двух (один резервный).По согласованию с заказчиком на ГРС производительностью до 10 тыс. м3/ч может применяться один аппарат очистки газа с байпасом. 

На каждой линии очистки должен быть предусмотрен замер давления и сброс газа на свечу. При подаче на вход АГРС газа с отрицательной температурой необходимо предусмотреть подогрев накопительной части аппарата очистки газа, либо предусматривают узлы предварительного подогрева газа. 

Конструкция узла очистки предусматривает установку приборов КИПиА для контроля и дистанционной сигнализации о максимальном перепаде давления на каждом аппарате очистки газа.

Узел очистки газа оборудуют устройствами автоматического удаления жидкости в сборную емкость и системой контроля утечек продуктов очистки газа. 

УЗЕЛ (БЛОК) ПОДОГРЕВА ГАЗА С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ТЕПЛОНОСИТЕЛЕМ (ПГПТ)

img
img
img
Узел предотвращения гидратообразования и подогрева газа предназначен для исключения возможности обмерзания оборудования и образования кристаллогидратов в газопроводных коммуникациях. Узел предотвращения гидратообразования должен соответствовать СТО 2-3.5-051-2006 раздел 9 п. 9.4. 

Узел предотвращения гидратообразования включает в себя подогреватели газа и котельную установку для подачи греющей среды, а также подогреватели других типов, разрешенных к применению на объектах ОАО «Газпром». 

Количество и тип подогревателей газа устанавливают исходя из значения температуры газа на выходе АГРС – не ниже минус 10°С (на пучинистых грунтах не ниже 0 °С). Необходимость резервного подогревателя определяет заказчик.

Для управления и контроля режимами работы подогревателя предусматривается система автоматики, входящая в САУ АГРС.

Для подогревателей с промежуточным теплоносителем предусматривается защита и сигнализация при прорыве газа в полость теплоносителя.

УЗЕЛ (БЛОК) РЕДУЦИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА (БРГ)

img
img
img
img
img
img

Узел редуцирования давления газа (БРГ) предназначен для снижения и автоматического поддержания заданного давления газа, подаваемого потребителю. Узел редуцирования должен соответствовать СТО 2-3.5-051-2006 раздел 9 п. 9.5. Линии редуцирования должны выполняться в соответствии с требованиями СТО Газпром 2-3.5-051-2006 по одной из следующих схем (походу газа):
- кран с дистанционно управляемым приводом, регулятор давления или регулирующий клапан, или дискретный клапан-дроссель, кран ручной или с дистанционно управляемым приводом (защита на входном кране);
- кран ручной или с дистанционно управляемым приводом, два последовательно установленных регулятора давления: первый - контрольный, второй - рабочий (защита контрольным регулятором), кран ручной или с дистанционно управляемым приводом;
- кран ручной или с дистанционно управляемым приводом, отсекатель, регулятор, кран ручной или с дистанционно управляемым приводом (защита отсекателем). 

Линия постоянного расхода выполняется по следующей схеме - кран с дистанционно управляемым приводом, задвижка или постоянный дроссель, кран ручной (защита на кране с дистанционно управляемым приводом). 

Узел редуцирования должен иметь две линии редуцирования (рабочую и резервную). В узле редуцирования АГРС количество редуцирующих линий принимают не менее двух (одна резервная). При обосновании предусматривают линию постоянного расхода. 

Защита линий редуцирования главной технологической схемы от недопустимого понижения выходного давления должна осуществляться как по команде от шкафа (системы) управления станции АГРС, так и автоматическим включением линии, находящейся в резерве. Защита линий редуцирования от недопустимого повышения выходного давления должна осуществляться предохранительными клапанами, а также установленными последовательно с рабочими защитными регуляторами (мониторами). 

УЗЕЛ (БЛОК) УЧЕТА РАСХОДА ГАЗА (БУРГ)

img
img
img

Узел учета расхода газа предназначен для коммерческого учета газа, подаваемого потребителю, и учета газа на собственные нужды. Узел учета газа должен соответствовать СТО 2-3.5-051-2006 раздел 9 п. 9.6 и требованиями Федерального закона «Об обеспечении единства измерений».

Измерительные комплексы учета расхода газа устанавливаются после узла очистки, перед узлом редуцирования или за ним. 

На АГРС предусматривают измерительные линии расхода газа для каждого выхода (потребителя) с одним измерительным комплексом на каждой линии. Дополнительные требования по резервированию и дублированию узлов учета газа устанавливает Заказчик. Допускается выполнение узла учета газа на собственные нужды без резервирования.

Основная относительная погрешность средств измерения расхода газа должна составлять 0,5 % в диапазоне от 20 до 100% Qmax.

На АГРС для измерения расхода газа применяют сужающие устройства с вычислителями различных типов - турбинные, вихревые, ротационные и другие типы счетчиков имеющие сертификат Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Ростехрегулирование) об утверждении средств измерения и разрешенные к применению в ОАО «Газпром». 

УЗЕЛ (БЛОК) ОДОРИЗАЦИИ (БО)

img
img
img
img
img
img
img
Узел одоризации газа предназначен для придания характерного запаха газу, подаваемому потребителю. Узел одоризации обеспечивает контролируемую подачу одоранта в выходной газопровод. 

Норма вводимого одоранта (этилмеркаптан) должна быть 16 г на 1000 м3 газа, приведенного к стандартным условиям. Погрешность дозирования одоранта ± 5%. 

Ввод одоранта в трубопровод осуществляют на выходе АГРС после обводной линии пропорционально расходу газа с автоматической (основной режим работы) и дублирующей ручной регулировкой. При одоризации серосодержащими одорантами осуществляется корректировка степени одоризации по результатам прямого измерения концентрации меркаптановой серы в природном газе. 

Для автоматического измерения концентрации меркаптановой серы в природном газе необходимо предусмотреть узел контроля степени одоризации, включающий в себя блоки отбора пробы, питания и сигнализации.

При превышении и понижении степени одоризации относительно номинального значения предусмотрена звуковая и световая сигнализация в операторную (дом оператора) и передача соответствующего сигнала на верхний уровень. 

При автоматическом регулировании и контроле подачи одоранта, управляющие сигналы с узла контроля степени одоризации передуваются в систему автоматики узла одоризации газа. 

УЗЕЛ (БЛОК) ИЗМЕРЕНИЯ КАЧЕСТВА ГАЗА (БИК)

img

Узел измерения качества газа предназначен для автоматического определение состава газа и параметров качества газа. 

Технологическое оборудование БИК включает в себя:
- поточный хроматограф, для обеспечения оперативного контроля компонентного состава газа, включая сероводород 
(для работы хроматографа для получения газа-носителя в технологическом блок-боксе БИК установлен генератор водорода, а также баллоны с колибровочными смесями и баллон с азотом для продувки);
- поточный анализатор точки росы по влаге и углеводородам;
- поточный анализатор содержания в газе серы, меркаптановой серы;
- компрессор воздуха КИП в комплекте с осушителем;
- ресивер для компрессора;
- система фильтрации;
- пробоотборный зонд оборудованный отсекающим клапаном;
- шкаф и щиты для электрооборудования и оборудования КИПиА;
- распределительные коробки и кабельная продукция;
- приборы КИП.

СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ (САУ)

img

В качестве САУ ГРС применяется оборудование, прошедшее весь комплекс испытаний и рекомендованное к применению на объектах ОАО «Газпром». Тип программно-технических средств системы автоматизации ГРС согласовывается с Департаментом автоматизации систем управления технологическими процессами ОАО «Газпром» на стадии проектирования объекта. 

В качестве средств измерений для определения количественных и качественных показателей природного газа используются средства измерений, рекомендованные к применению Департаментом автоматизации систем управления технологическими процессами ОАО «Газпром». 
Система автоматизации предусматривает:

а) по узлам переключения и очистки газа:

– управление автоматическое по алгоритмам и дистанционное из диспетчерского пункта (ДП)
Филиала Эксплуатирующей организации по каналам телемеханики охранными, входными и выходными кранами, краном аварийного сброса давления;
– автоматическое управление клапаном сброса конденсата из накопительной емкости или устройства очистки газа;
– измерение (местное и дистанционное) перепада давления на устройствах 
очистки газа, уровня жидкости из накопительной емкости или устройства очистки газа;
– сигнализацию об изменениях и нарушениях режимов работы (повышение и понижение давления на выходе ГРС, понижения температуры газа на выходе ГРС, понижение давления на входе ГРС, повышение перепада давления на фильтрах), о положении входных и выходных кранов, охранного крана и крана аварийного сброса давления;
– автоматический останов ГРС при возникновении аварийных ситуаций.

б) по узлу подогрева газа:

– контроль и отображение параметров работы системы локальной автоматики подогревателей газа.

в) по узлу редуцирования газа:

– автоматическое управление входными и выходными кранами узла редуцирования;
– измерение давлений на каждой нитке редуцирования;
– сигнализацию об изменениях и нарушениях режимов работы (о повышении и понижении давления на выходе, срабатывании клапанов-отсекателей).
– сигнализацию положения запорной арматуры на нитках редуцирования.

г) по узлу замера газа: 

– сбор информации с вычислителей расхода газа и приборов определения качественных показателей газа;
– автоматическое управление кранами на замерных нитках. 

д) по узлам одоризации газа:

– контроль и отображение параметров работы системы локальной автоматики одоризатора газа.

е) по системе теплоснабжения:

– управление электромагнитным клапаном на трубопроводе подачи газа на отопительные агрегаты (отсечка газа по сигналам «Загазованность», «Пожар» и при исчезновении электропитания ~ 220 В);
– измерение давления газа, подаваемого на отопительные агрегаты, 
температуры и давления теплоносителя, сигнализация предельных (верхних и нижних) значений данных параметров (при использовании принудительной циркуляции);
– сигнализацию об аварийном включении резервных насосов, об аварии отопительного агрегата;
– температуру в помещении, в котором расположены приборы учета газа и щиты систем автоматики.

ж) по станции катодной защиты:

– измерение уровня защитного потенциала, тока и напряжения станции катодной защиты;
– регулирование тока и напряжения СКЗ.

з) по контролю загазованности помещений:

– контроль и световая сигнализация загазованности помещений ГРС;
– автоматическое включение вытяжной вентиляции;
– закрытие электромагнитного клапана на трубопроводе подачи газа на отопительные агрегаты при загазованности в отсеке подготовки теплоносителя;
– сигнализация о загазованности помещений и неисправности прибора сигнализации загазованности.

и) по системе питания средств автоматизации:

– автоматический ввод в работу резервного питания при исчезновении напряжения основного источника питания. Электропитание САУ ГРС выполняют от сети ~ 220 В, 50 Гц и резервного источника питания = 24В, обеспечивающего непрерывную работу САУ, с сохранением всех ее функций в течение не менее суток.

к) по пожарной сигнализации:

– передача сигналов о пожаре в помещениях, неисправности прибора пожарной сигнализации на пульт оператора ГРС и ДП Филиала Эксплуатирующей организации;
– передача сигналов о нарушении блокировки дверей, пожара в помещениях, неисправности прибора охранно-пожарной сигнализации на пульт оператора ГРС и ДП Филиала Эксплуатирующей организации;
– блокировку вытяжных вентиляторов при пожаре;
– закрытие электромагнитного клапана на трубопроводе подачи газа к отопительным агрегатам при пожаре в отсеке подготовки теплоносителя.

Технические и программные средства САУ ГРС выполняют диагностику (самодиагностику) оборудования, питающих шлейфов и каналов связи, и определять следующие неисправности:

– исчезновение связи с аналоговыми датчиками с унифицированным или интерфейсным выходом;
– нарушение сигнальных шлейфов электроконтактных манометров, участвующих в автоматической защите;
– нарушение питающих шлейфов управляемых кранов;
– исчезновение связи с локальными системами автоматики;
– исчезновение связи с пультом дома оператора и системой верхнего уровня автоматизации.

Долгосрочный архив хранит информацию за прошедшие 31 сутки и содержать:

– данные об аварийных ситуациях;
– нарушениях технологического процесса;
– действиях оператора ГРС в режиме ручного управления;
– команд дистанционного управления, получаемых по каналу связи от системы верхнего уровня автоматизации.

Встроенная панель оператора обеспечивает:

– вывод основных технологических параметров и отображение состояния оборудования ГРС на мнемонической схеме;
– ввод команд управления исполнительными устройствами;
– переключение режима работы ГРС с ручного на автоматический и обратно;
– вывод сообщений об авариях и нарушениях работы оборудования ГРС;
– отображение временных трендов изменения основных измеряемых параметров;
– ввод технологических уставок для каналов измерения;
– вывод на экран архивируемой информации.