Электростанции на сырой нефти - Звезда

Новые
разработки
Электростанции на сырой нефти
компании «ЗвездаЭнегетика»
А. Н. Кострыгин – ОАО «ЗвездаЭнергетика»
In brief
аааd.
рррр
ыработка электрической и тепловой энер
гии для потребителей нефтяных и газо
вых месторождений, расположенных
в удаленных и труднодоступных регионах стра
ны, обеспечивается чаще всего автономными
дизельными электростанциями. При этом до
ставка дизельного топлива на огромные рассто
яния к месту эксплуатации этих электростан
ций значительно увеличивает стоимость выра
ботки энергии.
Издержки на генерацию электроэнергии и
тепла можно существенно снизить, используя
углеводородные ресурсы, имеющиеся в райо
нах эксплуатации автономных электростанций
на нефтяных и газовых промыслах и в отдален
ных населенных пунктах. Прежде всего, это
нефть и попутный нефтяной газ.
В статье приведен опыт реализации проекта
электростанции, работающей на сырой нефти,
для одной из динамично развивающихся нефте
газовых компаний – ООО «Бурнефтегаз». Для
энергоснабжения буровой установки на Соров
ском нефтяном месторождении была постав
лена электростанция Звезда1650ВК05М3
со вспомогательным оборудованием: установ
ка подготовки нефти (УПН), расходная ем
кость подготовленной нефти и комплектная
трансформаторная подстанция. Характеристики
электростанции приведены в табл.
В качестве генерирующего оборудования
в электростанции применен электроагрегат
В
8ГДГН производства Коломенского завода.
Двигатели этого предприятия, работающие на
сырой нефти, не первый год эксплуатируются в
Сибири. В состав электроагрегата входит ди
зельный двигатель 12ЧН26/26, относящийся к
классу среднеоборотных дизелей, поэтому аг
регат имеет повышенную массу. Кроме того,
учитывая, что в перспективе возможна постав
ка многоагрегатных электростанций, необходи
мо было сделать боковые стенки контейнера
свободными от проемов. В результате был
спроектирован новый, достаточно легкий кон
тейнер с забором и выбросом воздуха на венти
ляцию в торцевых стенках.
Внутреннее помещение электростанции
разделено на два отсека – агрегатный и отсек
управления. В агрегатном отсеке размещаются
электроагрегат, оборудование тепломеханиче
ских и электрических систем, модули пожаро
тушения. В отсеке управления расположены
панель управления электроагрегатом, щит
собственных нужд, высоковольтные ячейки
и приборы автоматической установки пожаро
тушения.
В электростанции применена третья степень
автоматизации – по ГОСТ Р 5078395. Предус
мотрено автоматическое управление всеми
технологическими процессами, предпусковы
ми и послеостановочными операциями. Обес
печивается автоматическая синхронизация и
включение
на
параллельную
работу
с аналогичными электростанциями и с сетью.
На крыше контейнера расположены радиа
тор системы охлаждения, глушитель и трубо
проводы. Топливная система обеспечивает
пуск и остановку электростанции на легком ди
зельном топливе, с последующим переключе
нием на сырую нефть. Для этого в агрегатном
отсеке станции установлены бак с запасом ди
зельного топлива, насосы, запорная арматура.
УПН и расходная емкость подготовленной неф
ти для работы оборудования размещаются ря
дом с электростанций.
При проектировании внешней системы пода
чи топлива необходимо учитывать требования
Электростанция Звезда1650ВК05М3 для энерго
снабжения буровой установки Соровского месторождения
36
www.turbinediesel.ru
Турбины и Дизели /январьфевраль 2013
Электростанция
Звезда1650ВК05М3
Многотопливный
двигательгенератор
8ГДГН
производителя электроагрегата к сырой нефти,
в частности, по плотности, содержанию воды,
серы, парафинов, хлористых солей и других
компонентов. Температура сырой нефти перед
подачей в агрегат должна поддерживаться в ди
апазоне 35…50 °С.
Система смазки обеспечивает в электроагре
гате необходимый уровень масла, закачку и
замену масла, для чего в агрегатном отсеке ус
тановлен масляный бак, насос и необходимая
арматура. Кроме того, для закачки масла в бак
и электроагрегат в отсеке смонтирован пост
управления заправкой масла.
Двигатель имеет замкнутую двухконтурную
систему охлаждения водяного типа. Радиатор
обоих контуров расположен на крыше контей
нера. На радиаторе установлен расширитель
ный бак, компенсирующий температурные рас
ширения теплоносителя и обеспечивающий
подпор для циркуляционных насосов.
Для заправки системы охлаждения исполь
зуется электрический насос. В качестве тепло
носителя применяется смесь этиленгликоля и
воды с антикоррозийной присадкой, позволяю
щая эксплуатировать электростанцию при тем
пературах наружного воздуха до минус 60 °С.
Горячий контур системы охлаждения исполь
зуется для подогрева нефти в УПН.
Выпускная система, установленная на крыше
контейнера, включает глушитель, компенсатор
и выпускную трубу с заслонкой от атмос
ферных осадков. Кроме того, предусмотрен
слив конденсата из глушителя.
Система запуска – воздушная, цилиндровая.
Она обеспечивает запуск электроагрегата и за
качку баллонов сжатым воздухом. Компрессор
ная установка и баллон со сжатым воздухом
находятся в агрегатном отсеке. Сжатый воздух
используется также для промывки турбины
электроагрегата и фильтра, установленного
в УПН.
Для поддержания электроагрегата в состоя
нии «горячего» резерва и обеспечения надеж
ной эксплуатации при температурах наружного
воздуха до минус 60 °С используются подогре
январьфевраль 2013/ Турбины и Дизели
ватель масла и тепловентиляторы, работающие
в автоматическом режиме. При пуске электро
станции они отключаются.
Система вентиляции должна отводить тепло
от работающего электроагрегата и другого
оборудования, установленного в агрегатном
отсеке. Для этого в верхней части торцевых
стенок установлены жалюзийные решетки,
а над отсеком управления – воздушный короб.
В агрегатном отсеке сразу за перегородкой
смонтированы шахты с воздушными клапана
ми, на торцевой стенке расположены вентиля
торы с воздушными клапанами. При работе
электростанции воздушные клапаны открыва
ются, а вентиляторы продувают воздух через
агрегатный отсек, снимая избыточное тепло
с оборудования. Включение вентиляторов и
открытие воздушных клапанов регулируется
автоматически, в зависимости от температуры
воздуха.
Управление оборудованием собственных
нужд осуществляется от ЩСН. Для питания
собственных нужд электроагрегата, установки
подготовки нефти и других нужд объекта смон
тирована КТП. Операции пуска и останова эле
Табл. Технические характеристики электростанции Звезда1650ВК05М3
Характеристики
Значение
Номинальная мощность, кВт
1650
Максимальная мощность в течение 1 ч, кВт
1815
Номинальная мощность обеспечивается
при атмосферном давлении, кПа
при температуре окружающего воздуха,°С
100
27
Номинальное напряжение, В
Коэффициент мощности (индуктивный)
6300 / 10500
0,8
Емкость топливного бака, л
1000
Емкость масляного бака, л
650
Емкость системы охлаждения (с блоком охлаждения), л
600
Расход топлива на номинальной мощности, кг/ч:
на дизельном топливе / на нефти
Расход масла на номинальной мощности, кг/ч
Габариты (ДхШхВ), мм
Масса, не более, кг
366 / 370
1,73
12590х4010х5654
45 000
www.turbinediesel.ru
37
Новые
разработки
Щит собственных нужд электростанции
ктростанции, вывод сигналов о ее работе выне
сены на дистанционный пульт управления,
расположенный в операторной, где также нахо
дится выносной пульт управления УПН.
Система автоматизированного управления
электроагрегатом разработана компанией
«Конвер» на элементной базе Siemens.
На настоящий момент наработка электро
станции Звезда1650ВК05М3, работающей на
сырой нефти, составила 1250 часов. На основе
опыта ее создания и эксплуатации сегодня
ведется проектирование стационарной элек
тростанции 9х1650 кВт для ОАО «Газпром
нефть». Она будет обеспечивать электро
энергией нефтяной терминал «Новый порт»
в п. Сабетта Ямальского района (ЯНАО). По
ставка всего оборудования планируется в июне
текущего года.
В дальнейшем рассматриваются перспекти
вы создания многоагрегатных контейнерных
электростанций на сырой нефти и на ПНГ при
работе по газодизельному циклу с содержа
нием метана до 30% и серы до 3% при работе
по газодизельному циклу. Потребность в
утилизации попутного газа, а также высокая
энергоемкость нефтедобычи подтверждают
необходимость генерации электроэнергии на
таком топливе.
38
www.turbinediesel.ru
Турбины и Дизели /январьфевраль 2013