Парогазовые электростанции (ПГЭС)

Строительство и поставки оборудования для парогазовых электростанций

Строительство парогазовых электростанций считается выгодной инвестицией в устойчивое будущее энергетики на ближайшие годы.

Высокая производительность комбинированного цикла природного газа как технология генерации и более низкие выбросы парниковых газов, производимые этим типом электростанций, делают ПГЭС наиболее чистым источником тепловой энергии и объясняют, почему эта технология набирает популярность.

Парогазовые электростанции преобразуют тепловую энергию топлива в электрическую энергию за счет совместной работы газовой турбины и паровой турбины.

Процесс включает запуск двух последовательных циклов: цикла Брайтона, который соответствует обычной газовой турбине, и цикла Ренкина, который работает с паровой турбиной.

Тепловые электростанции с комбинированным циклом отличаются большей гибкостью по сравнению с традиционными ТЭС.

Это означает, что они эффективно работают при полной или частичной нагрузке.

Гибкая работа при колебаниях нагрузки делает ПГЭС отличным решением для повышения стабильности энергосистемы в эпоху роста ВИЭ, которые отличаются непостоянным производством электроэнергии.

Парогазовые электростанции отличаются высоким КПД в широком диапазоне мощностей, а их выбросы и потребление охлаждающей воды значительно ниже.

Наконец, эти электростанции строятся гораздо быстрее и требуют намного меньше площади на 1 МВт установленной мощности.

КПД электростанций с комбинированным циклом составляет 55-60% по сравнению с 35-45% на традиционных тепловых электростанциях. Другими словами, при меньшем потреблении топлива достигается большее производство электроэнергии. Это имеет как экологические, так и экономические преимущества.

Международная компания ESFC предлагает финансирование парогазовых электростанций, строительство энергетических объектов по ЕРС-контракту, включая закупки и поставки турбин, генераторов, котлов-утилизаторов и другого оборудования для ПГЭС от ведущих мировых производителей.

Если вы заинтересованы в строительстве электростанции комбинированного цикла в России, Украине, Казахстане или других республиках бывшего СССР, свяжитесь с нами.

Мы обсудим детали вашего проекта и предложим оптимальные пути реализации, начиная от проектного финансирования и заканчивая поставками и монтажом современного оборудования под ключ.

Принцип работы электростанции с комбинированным циклом

Парогазовая электростанция, или электростанция с комбинированным циклом, представляет собой установку для генерации электроэнергии на основе двух тепловых агрегатов с двумя отдельными тепловыми циклами, циклом газовой турбины и циклом паровой турбины.

Тепло, не используемое одним из циклов (газовая турбина), может использоваться в качестве источника тепла для другого (пароводяной цикл, приводящий в действие паровую турбину). Таким образом, горячие выхлопные газы из цикла газовой турбины передают энергию, необходимую для работы парового цикла. Эта конфигурация позволяет очень эффективно использовать топливо с КПД, превышающим 55%. То есть более 55% энергии, содержащейся в топливе, преобразуется в электрическую.

Энергия, полученная на парогазовых установках, может использоваться, помимо выработки электричества, для отопления удаленных потребителей и получения технологического пара.

Упрощенная схема электростанции комбинированного цикла выглядит следующим образом. Воздух, всасываемый из окружающей среды, поступает в газовую турбину, сжимается компрессором, а затем смешивается с топливом в камере сгорания для сжигания. В эту камеру топливо поступает в распыленном виде. Горячие газы сгорания затем расширяются в турбине, обеспечивая работу компрессора и генератора, связанных с газовым циклом.

Горячие выхлопные газы, выходящие из газовой турбины при температуре более 500ºC, попадают в котел-утилизатор. Здесь происходит теплообмен между горячими выхлопными газами и водой под высоким давлением из парового цикла, то есть тепло выхлопных газов используется с максимальной эффективностью. Охлажденные газы выводятся в атмосферу.

Что касается парового цикла, то вода, поступающая из конденсатора пара, накапливается в питающем баке, откуда она направляется далее по циклу для последующего теплообмена.

В котле-утилизаторе вода проходит через три сектора:

• Экономайзеры, повышающие температуру воды почти до точки кипения.
• Секторы испарения, расположенные в центральной части котла, где происходит фазовый переход жидкость-пар (температура не повышается, только испаряется вода).
• Секторы перегрева, заставляющие пар приобретать более высокий уровень энергии, увеличивают его энтальпию, повышая температуру. Эти секторы расположены в зоне, ближайшей к выхлопу турбины, где температура достигает высоких значений.

При прохождении цикла производимый пар расширяется в паровой турбине.

После выполнения механической работы пар теряет энергию и снова конденсируется при давлении ниже атмосферного. Объединение двух циклов, газовой турбины и паровой турбины, позволяет производить больше энергии, чем открытый цикл.

Парогазовые установки отличаются очень высокой энергоэффективностью, поскольку они используют тепло, содержащееся в горячем газе газовой турбины, который в противном случае был бы выброшен в атмосферу. По этой причине в настоящее время многие энергетические компании заказывают модернизацию тепловых электростанций старого типа по этому образцу.

Более того, подавляющее большинство новых тепловых электростанций проектируются по типу установок с комбинированным циклом, как наиболее выгодное и экологически безопасное решение.

Преимущества и ограничения комбинированного цикла

В дополнение к высокой эксплуатационной гибкости, будь то генерация электроэнергии или получение пара, технология комбинированного цикла позволяет модернизировать старые тепловые установки с паровыми турбинами с последующим увеличением их эффективности.

Преимущества современных парогазовых установок следующие:

• Широкое использование природного газа. Поскольку конфигурация ПГЭС наиболее приспособлена для природного газа, она выглядит наиболее выгодным решением.

• Возможность использования других видов топлива, включая дизельное топливо и газифицированный уголь с высоким КПД, хотя и с ограничениями работы горелок.

• Высокая производительность электростанции в условиях значительных колебаний нагрузки, вызванных массовым подключением к сети возобновляемых источников.

• Относительно низкое воздействие на окружающую среду в отношении выбросов оксидов азота, а также гораздо меньший отвод тепла в атмосферу.

• Более низкие требования к охлаждению по сравнению с традиционными ТЭС.

• Низкие инвестиционные затраты, а также короткие сроки поставки, монтажа и пуска оборудования для достижения требуемого уровня производства энергии.

• Значительные экономические преимущества, связанные с высокой стандартизацией компонентов, упрощением их сборки и обслуживания.

Эффективность строящихся сегодня электростанций комбинированного цикла составляет порядка 57-60%.

Это существенно превышает показатели электростанций открытого цикла газовых турбин и паровых турбин, которые работают независимо.

Практическое развитие ПГЭС тесно связано с технологическим прогрессом материалов для создания газовых турбин, способных работать при высоком давлении и температуре на входе порядка 1100ºC. В определенный момент это вызвало задержку в развитии оборудования, но ситуация резко улучшилась в 1990-х годах, и сегодня на рынке предлагаются турбины, допускающие температуру на входе 1400°C и выше.

Усовершенствование конструкции оборудования и улучшение материалов помогли повысить мощность и термический КПД газовых турбин и, следовательно, всего комбинированного цикла.

Этому прогрессу в значительной степени способствовало широкое использование керамических и монокристаллических материалов для производства лопаток турбин.

Одним из ограничений, накладываемых высокими рабочими температурами на оборудование и компоненты цикла газовой турбины, являются термические напряжения, возникающие при циклической работе. Эти усилия гораздо больше, чем при непрерывной работе, так как при циклическом режиме переходные процессы пуска и останова происходят гораздо чаще.

В этих переходных процессах возникает термомеханическая усталость металлов. Аварийный останов сильно влияет на срок службы турбины, поскольку в этом отношении каждый запуск эквивалентен примерно двадцати часам непрерывной работы, а одно аварийное отключение эквивалентно примерно 200 часов нормальной эксплуатации турбины.

С другой стороны, даже при нормальных условиях эксплуатации некоторые компоненты контура газовой турбины не достигают ожидаемого срока службы. Так, лопатки газовой турбины часто выходят из строя до достижения установленного срока использования. В связи с этим становится важен профессиональный подбор и монтаж оборудования, а также грамотная эксплуатация парогазовых электростанций.

Другим ограничением является изменение работы газовой турбины в зависимости от условий окружающей среды.

В жаркие дни турбина работает менее эффективно, чем в холодные дни.

Газовая турбина, которая работает при температуре окружающей среды 0 ºC, производит примерно на 15% больше электроэнергии, чем та же турбина при 30 ºC.

Аналогичным образом сухой климат способствует росту эффективности оборудования. По этим причинам расчет мощности должен производиться не только на основе стандартных условий окружающей среды, но и с учетом реальных условий планируемой эксплуатации.

Что касается загрязнения окружающей среды, камеры сгорания с низким выбросом NOx были одним из самых важных достижений в технологии газовых турбин.

Недостатком этого оборудования является нестабильность пламени из-за использования относительно бедных топливовоздушных смесей. Колебания пламени могут вызывать недопустимые вибрации и шум и в дальнейшем влиять на срок службы и надежность газовой турбины.

Следовательно, проект строительства парогазовой электростанции в каждом случае требует индивидуальных решений, основанных на требованиях заказчика и ожидаемых расходах, экологических стандартах конкретной страны и др.

Экологические преимущества парогазовых электростанций

Сегодня важным фактором, который следует оценить при инвестировании в энергетический сектор, является воздействие конкретного проекта на окружающую среду.

В большинстве стран мира заказчикам требуется провести предварительные экологические исследования и предложить корректирующие мероприятия, которые смягчат любое негативное воздействие будущей электростанции на окружающую среду.

Это исследование позволяет оценить воздействие, которое выполнение определенного плана, программы, проекта, работы или деятельности вызывает на окружающую среду. Здесь важно отметить, что парогазовые электростанции выбрасывают в атмосферу ряд газов, которые регулируются национальными стандартами и международными обязательствами.

Жидкие выбросы электростанции комбинированного цикла поступают в природные водоемы из охлаждающего контура и других технологических процессов. Что касается охлаждающей воды, характеристики стоков зависят от типа системы охлаждения (открытый или закрытый контур) и происхождения используемой воды (морская вода или пресная вода).

Токсичные опасные отходы, выделяемые ПГЭС, включают отработанное трансформаторное масло, продукты сгорания топлива, материалы отработанных фильтров и другие вещества. В целом, эти объекты безопаснее по сравнению с тепловыми электростанциями старого типа.

При строительстве парогазовых электростанций необходимо учитывать вероятность аварий и стихийных бедствий, представляющих опасность для окружающей среды.

Среди них разрыв трубопровода охлаждающей воды, разливы масла, утечки газа и многие другие.



Сегодня международные стандарты требуют от инжиниринговых компаний изучать потенциальные аварии и аномальные режимы работы, которые могут оказать негативное воздействие на окружающую среду, чтобы попытаться минимизировать их последствия.

Парогазовая электростанция: поставка оборудования

Основным оборудованием для любой электростанции комбинированного цикла являются паровая турбина, газовая турбина, а также котел-утилизатор.

Правильно подобранные, спроектированные и установленные, данные компоненты ПГЭС обеспечивают надежную и бесперебойную работу установки с достижением требуемых показателей.

Общие для любой электростанции комбинированного цикла следующие элементы:

Оборудование ПГЭС	Принцип действия и назначение оборудования
Газовая турбина	Газовая турбина отвечает за высвобождение химической энергии, содержащейся в топливе. Она преобразует часть ее в механическую энергию, которая вращает вал генератора, а другую часть в тепловую энергию, которая используется в качестве источника тепла.
Котел-утилизатор	Котел-утилизатор отвечает за эффективное преобразование энергии, содержащейся в выхлопных газах газовой турбины, в потенциальную энергию пара при заданном давлении и температуре.
Водно-паровой цикл	Этот цикл представляет собой набор компонентов, отвечающих за передачу пара от котла-утилизатора к паровой турбине.
Паровая турбина	Паровая турбина ПГЭС отвечает за преобразование потенциальной энергии пара в механическую энергию вращающегося вала.
Генератор	Один или несколько генераторов, которые соединены с валами газовых и паровых турбин, отвечают за эффективное преобразование механической энергии в электрическую.
Электросистема	Электрическая система обеспечивает как питание вспомогательного оборудования электростанции, так и экспорт произведенной электроэнергии.
Система подачи топлива	Установки комбинированного цикла используют природный газ в качестве основного топлива, хотя во многих случаях применяется дизельное топливо высокого качества и другие топлива.
Система охлаждения	Часть тепловой энергии, содержащейся в топливе, не может использоваться и должна быть отведена в окружающую среду. Ее можно отводить в воздух через градирни либо в воду (реки или моря) через конденсаторы. Важной целью проектирования парогазовой электростанции является минимизация количества потерянного тепла, которое выбрасывается в воздух или воду.
Система очистки воды	Современные электростанции предъявляют высокие требования к физико-химическим характеристикам жидкости, которую они используют (обычно воды), что требует установки систем для ее обработки и контроля.
Вспомогательные системы	ПГЭС включают другие вспомогательные системы, такие как очистные сооружения, система пожаротушения, а также система производства сжатого воздуха.
Система управления	Система управления электростанции отвечает за мониторинг и управление всеми ее элементами, и обычно автоматизирована.

Газовая турбина

Газовая турбина в случае комбинированного парогазового цикла преобразует энергию сгорания газа или жидкости в механическую энергию, и работает согласно циклу Брайтона.

В газовых турбинах, используемых в комбинированных циклах, в простейшем варианте воздух фильтруется, сжимается в компрессоре и вводится в качестве окислителя в камеру сгорания. Также часть сжатого воздуха используется для охлаждения горячих частей камеры сгорания и первых ступеней газовой турбины.

Газовые турбины могут использовать два типа топлива:

• Газообразное топливо: преимущественно природный газ, пропан или водород.
• Жидкое топливо: дизельное топливо, сжиженные углеводородные газы и др.

Газы, образующиеся при сгорании топлива, отдают часть своей энергии турбине, преобразуя энергию газового потока в механическую энергию вращения вала.

Максимально допустимая температура газов как в камере сгорания, так и на входе в первое колесо турбины, ограничена соображениями термической и механической стойкости материалов.

Газовые турбины представляют собой агрегаты, которые относятся к группе генерирующих тепловых машин с рабочим диапазоном от 5 кВт до 500 МВт. Их основные преимущества — это небольшой вес по сравнению с мощностью, а также высокая эксплуатационная гибкость. Существуют различные типы газовых турбин, которые классифицируют по конструкции, типу камеры сгорания и количеству содержащихся в ней валов.

Газовая турбина состоит из ряда компонентов, обычно образующих единый блок, который при строительстве парогазовой электростанции поставляется заказчику заранее собранным и испытанным.

Основными составляющими этого блока являются:

Воздушный компрессор

Функция компрессора заключается в повышении давления воздуха для горения перед его поступлением в камеру сгорания в соотношении, которое зависит от конкретной турбины.

Камера сгорания

В камере сгорания при постоянном давлении происходит сгорание топливного газа вместе с воздухом. Это горение требует подавать топливо при подходящем уровне давления, которое находится в диапазоне 20-50 бар для газообразного топлива и выше для жидкого топлива.

Ротор турбины

Ротор представляет собой вал, к которому прикреплены лопасти, и именно он накапливает механическую энергию вращения, которая передается газообразной текучей средой. Этот ротор передает энергию, необходимую для приведения в действие компрессора.

Кожух

Кожух турбины — это высокопрочная изолирующая оболочка агрегата, которая обеспечивает необходимое уплотнение для циркуляции газов между различными точками турбины, поддерживая соответствующие перепады давления.

Подшипники

Подшипники представляют собой элемент, который надежно соединяет неподвижные части с движущимися деталями турбины, обеспечивая относительное перемещение между ними.

Вспомогательные элементы газовой турбины ПГЭС включают систему фильтрации воздуха для горения, систему антиобледенения, систему очистки компрессора, система пуска, системы смазки, охлаждения и вентиляции, систему обнаружения пожара и так далее.

Паровая турбина

Паровая турбина электростанции с комбинированным циклом — это прочная и простая часть оборудования, хорошо известная и имеющая большой опыт практического применения.

Это оборудование детально изучено, поскольку более 50% производимой в мире электрической энергии генерируется именно с помощью паровых турбин.

Паровая турбина в проекте электростанции комбинированного цикла является основным элементом, который следует циклу Ренкина как термодинамическому циклу. В паровых турбинах пар высокого давления, генерируемый в котле-утилизаторе, расширяется в турбине до давления конденсации. Неиспользуемая энергия пара в виде механической энергии в процессе расширения частично передается в конденсатор, где водяной пар преобразуется в воду и способствует последующему повышению давления.

На выходе из конденсатора одна или две ступени откачки отвечают за повышение давления воды из конденсатного колодца в котел-утилизатор, где происходит нагрев, испарение воды и перегрев пара при постоянном давлении. Произведенный пар вводится в паровую турбину, снова повторяя описанные процессы. Паровые турбины, используемые в комбинированном цикле, аналогичны тем, которые используют на традиционных тепловых электростанциях.

Паровые турбины характеризуются высокой надежностью и простотой конструкции, поэтому при соблюдении ряда элементарных правил имеют довольно длительный срок эксплуатации.

Основными элементами, составляющими паровую турбину, являются система впуска, ротор, кожух, подшипники, система смазки, система отвода пара, система охлаждения масла, система контроля масла и другие вспомогательные узлы.

Современные паровые турбины оборудованы передовыми автоматизированными системами управления, основной задачей которых является обеспечение автоматической работы этого оборудования при минимальном вмешательстве человека.

Помимо управления рабочими параметрами, чтобы гарантировать безопасную работу оборудования, они помогают сделать работу турбины и связанных с ней элементов понятной и видимой для оператора.

Котел-утилизатор

Котел-утилизатор в комбинированном цикле — это элемент, который использует энергию выхлопных газов газовой турбины, преобразовывая ее в пар.

Впоследствии этот пар можно преобразовать в электричество, использовать его напрямую в промышленных процессах или использовать для производства тепла в системах централизованного теплоснабжения.

Котлы-утилизаторы (Heat Recovery Steam Generator или HRSG) можно классифицировать в зависимости от дожига. Котел без дожигателя — это наиболее распространенный тип котлов, используемых в комбинированных циклах. По сути, это теплообменник, в котором тепло газов передается пароводяному контуру путем конвекции.

Что касается котлов с дожигом, они бывают оборудованы горелками с дополнительной подачей воздуха, но конструктивные изменения обычно ограничиваются установкой горелок в газоходе на входе в котел. Это позволяет использовать избыток кислорода в выхлопных газах турбины без превышения допустимых для изоляционных материалов температур.

Существуют разные типы HRSG, каждый из которых может стать идеальным решением для определенного типа электростанции. Поэтому важной задачей в строительстве парогазовой электростанции является выбор типа котла и производителя, который лучше всего подходит для проекта.

Как показывает практика реализации энергетических проектов, цена и сроки строительства играют здесь не самую важную роль.

Основные характеристики, которые отличают котел-утилизатор от обычного котла:

• Котел-утилизатор всегда проектируется с учетом конкретных характеристик газовой турбины, к которой он будет подсоединяться.

• Поскольку температура газов относительно низкая (несмотря на дожиг), то передача тепла осуществляется преимущественно за счет конвекции.

• Расход газа ограничивается необходимостью минимизировать перепады давления, что снижает коэффициент теплопередачи и требует большой поверхности нагрева.

Котлы-утилизаторы должны быть оборудованы элементами безопасности в соответствии с правилами проектирования и в соответствии со стандартами государства, в котором они установлены.

Среди этих элементов безопасности выделяют предохранительные клапаны, клапаны контура питательной воды и клапаны парового контура, индикаторы уровня и др.

Электрическое оборудование ПГЭС

Электроэнергия, произведенная генератором, преобразуется и подается по линиям электропередач к потребителям (промышленным предприятиям или бытовым потребителям).

При строительстве парогазовой электростанции важно спроектировать электросистему наиболее рациональным способом, обеспечивающим эффективную и надежную работу объекта с минимальными потерями энергии.

Один или несколько трансформаторов (если электростанция имеет более одного генератора) выполняют функцию повышения напряжения от номинального значения генератора до напряжения точки соединения с сетью. Наиболее распространенными трансформаторами, используемыми на электростанциях в качестве главного выходного трансформатора, являются трехфазные погружные трансформаторы с расширительным баком.

Электрическая подстанция включает набор оборудования, которое позволяют соединять две электрические сети переменного тока под максимально возможным напряжением, то есть с самым высоким нормализованным транспортным напряжением переменного тока.

Основными элементами подстанции, используемой при проектировании парогазовых электростанций для соединения генераторов с электросетью, являются линейные, шинные и заземляющие разъединители, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока, комплект элементов молниезащиты, электрозащиты и заземления.

Международная компания ESFC имеет богатый опыт финансирования крупных проектов в разных частях мира. Мы с партнерами внедряем новые европейские решения под ключ, гарантируя заказчику надежную и эффективную работу на протяжении десятилетий.

Основные конфигурации ПГЭС

В электростанциях комбинированного парогазового цикла несколько газовых турбин могут подавать пар, произведенный котлами-утилизаторами, в единственную паровую турбину.

В зависимости от количества основного оборудования на электростанции выделяют несколько наиболее распространенных конфигураций ПГЭС.

Взаимное расположение валов газовой турбины и паровой турбины, в зависимости от того, совмещены они или нет, позволяет также классифицировать электростанции данного типа по количестве валов. Электростанции комбинированного цикла могут иметь так называемую одноосную или многоосную конфигурацию оборудования.

В одноосном варианте генератор может находиться в конце оси (что проще в обслуживании) или быть встроенным между газовой турбиной и паровой турбиной.

В последнем случае добавляется муфта, которая соединяет паровую турбину с валом газовой турбины и генератором, позволяя в случае необходимости производить электрическую энергию за счет работы только газовой турбины (например, при ремонте паровой турбины).

Наиболее распространенными конфигурациями ПГЭС, используемыми в настоящее время в коммерческих парогазовых установках, являются следующие:

• 1х1 конфигурация: газовая турбина питает котел-утилизатор и вырабатывает пар для работы единственного цикла Ренкина.
• 2x1 конфигурация: две газовые турбины, каждая из которых питает собственный котел-утилизатор и производит пар для одного цикла Ренкина.
• 3x1, 4x1 и другие конфигурации.

Для конфигураций ПГЭС 2x1 и 3x1, когда из-за внештатной ситуации, по крайней мере, один из котлов не работает, а другой работает, существует вероятность возврата пара из общего коллектора к неработающим котлам.

В этом случае возможно повреждение трубопровода.

Чтобы избежать этого, пристальное внимание следует уделить проверке высокого качества материалов трубопроводов и отсечных клапанов.

Многоосная конфигурация 1x1

Это популярный вариант проекта парогазовой электростанции, при котором газовая турбина и паровая турбина фактически не связаны, но обе подключены к собственным генераторам.

Преимущества этой конфигурации заключаются в следующем:

• Возможность работы только с газовой турбиной, обеспечивая при необходимости отвод газов в атмосферу.
• Большая надежность газовой турбины, которая может работать самостоятельно в случае отказа паровой турбины.
• Возможность установки конденсатора пара с осевым и нижним расположением.
• Имея два генератора переменного тока, электростанция этого типа может подавать электрическую энергию с двумя разными напряжениями.
• Относительно простое техническое обслуживание генераторов и турбин.

Недостатки многоосной конфигурации 1х1:

• Установка двух генераторов переменного тока и два трансформатора, что приводит к увеличению первоначальных инвестиций в строительство электростанции.
• Значительно большая потребность в пространстве по сравнению с другими типами.

Одноосная конфигурация ПГЭС 1x1 с муфтой

Одноосная конфигурация является самой простой из всех и предполагает, что газовая турбина и паровая турбина соединены на одной оси для привода одного электрогенератора.

Это дешевое и эффективное решение, которое также позволяет сэкономить на инженерных расходах, поскольку имеется множество готовых отработанных конструкций.

Преимущества конфигурации:

• Уменьшение инвестиционных затрат благодаря меньшему количеству генераторов переменного тока по сравнению с многоосной конфигурацией.

• Электрический генератор, расположенный между газовой турбиной и паровой турбиной, обеспечивает оптимальный баланс для всей установки.

• Более низкая стоимость общестроительных работ, что связано с меньшей высотой пьедестала турбогенератора, так как конденсатор может быть расположен аксиально.

• Для строительства требуется меньше места, чем в многоосной конфигурации.

• Муфта упрощает систему пуска за счет возможности отделения газовой турбины от паровой. В отличие от одиночного вала без муфты, в этой конфигурации не требуется вспомогательный котел для предварительного нагрева пара при запуске турбины.

Недостатки конфигурации:

• Меньшая эксплуатационная гибкость по сравнению с многоосевой конфигурацией, поскольку в этом случае обычно отсутствует обводной дымоход.

• Подача электрической энергии осуществляется через один генератор, что снижает надежность работы ПГЭС в целом. В многоосной конфигурации каждый генератор может питать потребителей через свой трансформатор с разным напряжением.

• Электростанции данного типа значительно сложнее обслуживать, в том числе из-за более сложного процесса извлечения ротора и других особенностей компоновки.

• Поэтапный монтаж и ввод в эксплуатацию невозможны, в отличие от многоосной конфигурации. В связи с этим данным вариант является менее удобным для проектов по расширению действующих электростанций.

Одноосная конфигурация 1x1 без муфты

Преимущества и недостатки строительства парогазовых электростанций этого типа по отношению к многоосной конфигурации аналогичны, однако со следующими отличиями:

• Специфическое расположение генератора упрощает его осмотр и ремонт.

• Поскольку конденсатор пара не может быть размещен в осевом направлении, эта конфигурация требует строительства высокого пьедестала и больших инвестиций в строительные работы, чем для одноосной конфигурации с муфтой.

• По сравнению с остальными конфигурациями ПГЭС пускатель газовой турбины более мощный, так как он должен тянуть паровую турбину в начале цикла.

• При запуске установки требуется вспомогательный котел для подачи пара для останова и начального охлаждения паровой турбины во время обкатки.

Конфигурация парогазовых установок 2x1

Данная конфигурация представляет собой один из наиболее экономичных вариантов, обеспечивающих высокую эксплуатационную гибкость и быстрый возврат инвестиций.

Конфигурация 2x1, несомненно, является наиболее распространенной среди проектов вновь построенных парогазовых электростанций по ряду причин. В этой конфигурации установка имеет две газовые турбины одинаковой мощности, каждая из которых подключена к собственному генератору, а газ выводится на два независимых котла-утилизатора (HRSG).

Тем не менее, конфигурация не лишена некоторых недостатков.

Так, отказ паровой турбины выводит из строя весь цикл, если в газовых турбинах отсутствует перепуск горячего газа.

Преимущества конфигурации следующие:

• Высокая эксплуатационная гибкость за счет возможности работы с одной газовой турбиной и одной паровой турбиной и быстрого запуска второй газовой турбины.

• Лучшая производительность при неполной нагрузке, особенно при нагрузке от 50%, поскольку мощность может быть снижена только в одной из газовых турбин.

• Простой доступ для осмотра, ремонта и технического обслуживания генераторов.

• Возможность использования более простых и дешевых генераторов с воздушным охлаждением, поскольку они имеют меньшую мощность.

• Вспомогательный котел не требуется.

Следует отметить, что при инженерном проектировании парогазовых электростанций выбор конфигурации оборудования осуществляется индивидуально, поскольку каждый проект уникален условиями реализациями, требованиями заказчика и другими критериями.

Если вам требуется консультация опытных инженеров или ассет-менеджеров, которые занимаются строительством и финансированием парогазовых электростанций во многих странах мира, свяжитесь с нами в любое удобное время.