И. В. Чернов – ООО «Энергаз»

В настоящее время для заводских испытаний газотурбинных энергетических и газоперекачивающих агрегатов некоторые компании создают современные стенды. Первоочередная цель таких испытаний – создание системы гарантий для эффективной эксплуатации будущих энергетических и газотранспортных объектов.
Собственные испытательные стенды позволяют иметь целый ряд конкурентных преимуществ. Прежде всего, это соответствует требованиям заказчиков о проведении индивидуальных и комплексных испытаний оборудования именно в заводских условиях. Это требование все чаще становится обязательным критерием участия производителей в отборочных конкурсах. По сути, заводские испытания служат основой достижения необходимой эксплуатационной надежности, особенно в труднодоступных, отдаленных районах, где работа ГТЭС или ГПА сопряжена с экстремальными климатическими условиями.
На современных испытательных стендах можно проводить комплексные испытания энергетических и газоперекачивающих агрегатов широкого диапазона мощности, с выходом на номинальные режимы работы. При этом контролируются практически все технические нормативы, заложенные на стадии проектирования.
Проведение испытаний в заводских условиях гарантирует заказчику высокую степень надежности агрегата, его соответствие заявленным технико-экономическим характеристикам и проектным требованиям, а также значительно сокращает сроки монтажа и пусконаладки оборудования непосредственно на объекте строительства.

Технологические системы газоподготовки компании «Энергаз»
В свою очередь, работоспособность самих испытательных стендов напрямую зависит от эффективности и надежности АСУ ТП, технологического и вспомогательного оборудования. В полной мере это относится и к возможностям технологических систем, предназначенных для подготовки и подачи топливного газа в турбины испытуемых агрегатов. Таких, например, как дожимные компрессорные станции компании «Энергаз», которые были изготовлены для действующих испытательных стендов по индивидуальным проектам, с учетом диапазона мощности и конструктивных особенностей испытуемых ГТЭС и ГПА. В результате, магистральный газ подготавливается до уровня качественного топлива в строгом соответствии с требуемыми параметрами по чистоте, давлению и температуре.
Здесь важно подчеркнуть, что системы газоподготовки и газоснабжения ЭНЕРГАЗ, выполненные на базе дожимных компрессорных станций (ДКС, фото вверху) и блоков подготовки топливного газа (БПТГ, фото 1), многократно подтверждали свою надежность и эффективность при эксплуатации газотурбинного и газотранспортного оборудования.
С 2007 года компания «Энергаз» поставила и ввела в действие 220 ДКС и БПТГ. В электроэнергетике станции подготовки газа работают на 56 генерирующих объектах суммарной мощностью около 4 ГВт, в нефтегазовой отрасли – подготавливают попутный нефтяной газ на 37 месторождениях. Всего в активе компании 110 проектов.
Оборудование газоподготовки ЭНЕРГАЗ действует совместно с газовыми турбинами производства НПО «Сатурн», «Авиадвигатель», ПМЗ, КМПО, General Electric, Siemens, Turbomach, Centrax, Solar, Pratt & Whitney, Rolls-Royce, Kawasaki.
Рассмотрим подробнее возможности конкретных заводских стендов и технологических установок подготовки газа, предназначенных для проведения испытаний ГТЭС и ГПА.

Испытательный стенд «ОДК–Газовые турбины»
В 2014 году компания «ОДК–Газовые турбины» (ОДК–ГТ) ввела в промышленную эксплуатацию в г. Рыбинске Ярославской области универсальный стенд контрольных заводских испытаний (фото 2). Это первый в России стенд для испытаний полнокомплектных ГТЭС и ГПА широкого мощностного ряда. Испытательный цех построен по контракту с Министерством промышленности и торговли РФ. Генеральный проектировщик – «Казанский гипроНИИавиапром».
Практика применения газотурбинных электростанций и компрессорных станций последнего поколения выдвигает повышенные требования к технологическим параметрам ГТЭС и ГПА. Поэтому универсальный испытательный стенд выполняет функции одного из ключевых звеньев в системе объективного контроля качества и надежности оборудования под фирменной маркой «ОДК–ГТ».
Такие комплексные испытания открывают новые проектные возможности для разработок в энергетическом и газотранспортном машиностроении, расширяют перспективы для долговременной партнерской кооперации в этой отрасли. На качество изготовления и работоспособность проверяются как отдельные детали и узлы, так и агрегаты в целом. Испытания могут проходить энергоустановки мощностью 0,5…4,0 МВт, газотурбинные энергоблоки собственного производства мощностью до 25 МВт (ГТЭС-2,5; ГТА-6/8РМ; ГТА-10ГТ; ГТА-14/-16/-25), газоперекачивающие агрегаты (ГПА-4РМ; ГПА-6,3/8РМ; ГПА-16/-25). Первым агрегатом, прошедшим испытания на стенде, стал энергоблок ГТА-10ГТ мощностью 10 МВт.
Сжатие и подачу топливного газа в процессе испытаний всех типов ГТЭС и ГПА осуществляет дожимная компрессорная станция винтового типа EGSI-S-140/1400WA (фото 3), поставленная компанией «Энергаз». Давление газа на станции повышается от 1,2 до 5,0 МПа. В зависимости от мощности испытуемого агрегата производительность ДКС варьируется от 8 до 16 тыс. м³/ч.
Производительность ДКС регулируется при помощи двухуровневой системы (1-й уровень – байпасная линия, 2-й – золотниковое регулирование). Это позволяет максимально быстро и корректно реагировать на изменение режима работы сопряженной турбины или изменение параметров входного газопровода, снижает эксплуатационные расходы, при необходимости обеспечивает работу ДКС в режиме рециркуляции.

Стенд испытаний газотурбинных установок «Протон–Пермские моторы»
18 июля 2013 года на предприятии «Протон– Пермские моторы» запущен в эксплуатацию многоцелевой адаптивный стенд испытаний газотурбинных установок (фото 4). Это совместный проект ОАО «Протон–ПМ» и Пермского национального исследовательского политехнического университета. Федеральная служба по интеллектуальной собственности подтвердила уникальность технологий, предложенных пермскими инженерами для испытаний ГТУ.
Стенд построен на полигоне предприятия как один из основных структурных элементов технополиса «Новый Звездный» в рамках инновационного направления «Энергетическое машиностроение». Испытания ГТУ проводятся здесь в интересах конструкторских бюро, опытных производств и заводов, специализирующихся на изготовлении газотурбинных агрегатов.
Внедрение на стенде новых технических решений позволяет испытывать газотурбинное оборудование различных модификаций мощностью до 40 МВт. Основу для объективного анализа надежности и работоспособности ГТУ создает система измерений, которая способна достоверно определить уникальное количество параметров как испытуемых установок, так и самого стенда.
По оценкам специалистов, объем испытаний на этом стенде может составить до 150 газотурбинных установок в год. Основными партнерами ОАО «Протон–ПМ» в этом направлении являются Пермский моторный завод и ОАО «Авиадвигатель».
Испытания газотурбинных агрегатов обеспечивает топливным газом дожимная компрессорная станция EGSI-S-200/1600WA компании «Энергаз». Эта ДКС (фото 5) сжимает природный газ до давления на нагнетании в диапазоне 1,6…4,5 МПа и подает топливо в турбины ГТУ в объеме от 2500 до 11000 м³/ч. Модульная ДКС расположена на отдельной площадке во всепогодном звукопоглощающем укрытии, оборудована системами жизнеобеспечения и безопасности, работает автоматически.
Автоматизированная система управления (САУ) поддерживает компрессорную станцию в рабочем режиме, обеспечивая требуемые эксплуатационные параметры, в т.ч. параметры масла, газа, охлаждающей жидкости. С помощью САУ обеспечивается связь с верхним уровнем АСУ ТП. Отсек управления размещен внутри модуля ДКС и отделен от технологической части газонепроницаемой перегородкой.

Модернизация испытательных стендов газовых турбин ЗАО «Невский завод»
«Невский завод» – старейшее промышленное предприятие С.-Петербурга, основанное еще в 1857 году. Завод является разработчиком и производителем продукции энергетического машиностроения: промышленных газовых и паровых турбин, центробежных и осевых компрессоров и нагнетателей. Сегодня это одно из ведущих энергомашиностроительных производств России. Предприятие обеспечивает оборудованием объекты топливно-энергетического комплекса, металлургии, машиностроения, нефтехимии, газовой и нефтяной промышленности.
В 2007 г. «Невский завод» вошел в состав компании «РЭП Холдинг», начался новый этап в развитии предприятия. В 2008–2010 гг. здесь проведена глобальная реконструкция: построены новые производственные цеха, внедрены современные технологии, приобретены уникальные станки.
В текущем году будут модернизированы стенды для испытаний газовых турбин мощностью 4…32 МВт (фото 6). В рамках проекта компания «Энергаз» поставит и поэтапно введет в эксплуатацию дожимную компрессорную станцию топливного газа EGSI-S-190/1500W (фото 7).
В ходе стендовых проверок ДКС будет снабжать испытуемые турбины качественным топливом с требуемыми параметрами по чистоте, давлению и температуре. Компрессорная станция номинальной производительностью до 11000 м³/ч обеспечит сжатие газа до уровня рабочего давления 1,5…4,3 МПа.
ДКС размещается в легкосборном укрытии, оснащена системами регулирования производительности, автоматического управления, индивидуального маслообеспечения, газообнаружения, пожаротушения, рабочего и аварийного освещения, водяного обогрева, вентиляции. Цикл работ по вводу ДКС топливного газа включает в себя шефмонтаж, пусконаладку, индивидуальные испытания оборудования, обучение заводских специалистов и комплексное опробование компрессорной станции в процессе стендового испытания газовой турбины.

Универсальность применения оборудования ЭНЕРГАЗ
Компания «Энергаз» поставляет не только комплектное оборудование – газовые и воздушные компрессорные станции, блоки подготовки топливного газа, но и отдельные системы и установки, используемые в газоподготовке и газоснабжении:
•    системы фильтрации природного (топливного и пускового) газа;
•    фильтры-скрубберы для очистки ПНГ;
•    узлы коммерческого и технологического учета газа, расходомеры;
•    установки газоохлаждения (воздушные и рефрижераторные);
•    блоки осушки и сероочистки;
•    подогреватели газа (электрические и водяные);
•    системы редуцирования;
•    блоки газораспределения и ресиверы;
•    пробкоуловители и системы сжижения газов;
•    измерители температуры точки росы;
•    анализаторы компонентного состава и теплотворной способности газа;
•    трубопроводную обвязку и запорную арматуру.
Группа компаний «Энергаз» включает три предприятия – ООО «Энергаз», «БелгородЭнергаз», «СервисЭнергаз», располагает многопрофильными отделами проектирования и строительства, службой логистики и мобильными инженерными группами. Это позволяет возводить объекты газоподготовки «под ключ», проводить модернизацию устаревшего и ремонт неисправного оборудования, осуществлять техническое обслуживание. Накоплен значительный опыт в выполнении работ, влияющих на безопасность объектов капитального строительства, включая особо опасные и технически сложные объекты.
Группа «Энергаз» участвует в проектах любого масштаба и сложности, поставляет установки не только для объектов электроэнергетики и нефтегазового комплекса, но и для предприятий различных отраслей промышленности, где применяется газоиспользующее оборудование (газовые турбины, газопоршневые установки, котельные).
Так, компания участвовала в ряде проектов по строительству автономных энергоцентров: ГТЭС для предприятий «ФосАгро–Череповец», «Мордовцемент», «Минский КСИ», «Крымский содовый завод», «ММП им. В.В. Чернышева», «Завод мебельных плит Kastamonu», «Сенгилеевский цементный завод»; ПГУ–ТЭС для ГХК «Ставролен»; ГПЭС предприятия «Ангстрем-Т» по производству субмикронных полупроводниковых изделий.
Необходимо отметить также и проекты создания учебных центров, куда группа компаний «Энергаз» вносит свой посильный вклад.

Учебный центр ОАО «Сургутнефтегаз»
Один из важнейших принципов кадровой политики ОАО «Сургутнефтегаз» – непрерывная подготовка специалистов различного профиля на собственной учебной и тренажерной базе. В рамках образовательной программы на Западно-Сургутском месторождении строится новый учебный центр с уникальным полигоном тренажерного оборудования. Здесь будут созданы реальные производственные условия, что позволит с высокой отдачей овладевать конкретными приемами работ, в том числе в нестандартных и аварийных ситуациях.
На полигоне устанавливаются учебные аналоги современного оборудования, действующего на месторождениях ОАО «Сургутнефтегаз». Так, для работы в составе учебного центра компания «Энергаз» поставила компрессорную установку EGS-S-30/55A. Эта установка-симулятор (фото 8) предназначена для сжатия атмосферного воздуха с 0,1 до 0,6 МПа в целях учебной демонстрации технологических процессов при сборе и трубопроводном транспорте газа. Производительность установки – до 300 м³/ч.
Компрессорная установка будет применяться в качестве тренажерного комплекса (в двух режимах – обучение и экзамен) для подготовки специалистов соответствующего профиля. Функциональные возможности обучающей программы позволят имитировать и отображать работу агрегатов установки при основных режимах эксплуатации в соответствии с реальными алгоритмами управления, а также задавать аварийные и нештатные ситуации.

Реконструкция ТЭЦ МЭИ
В текущем году реконструируется ТЭЦ Национального исследовательского университета «МЭИ» (ТЭЦ МЭИ, Москва). Это уникальный объект, который не только покрывает энергетические потребности ближайшего микрорайона и отдает около 50 % мощности в городскую сеть, но и является центром для обучения студентов теплотехнических, энергомашиностроительных, электротехнических специальностей.
Цель реконструкции ТЭЦ – повышение научно-образовательного потенциала МЭИ для практической подготовки студентов и выполнения научно-исследовательских работ в опытно-промышленных условиях. Проект повысит также объемы и надежность энергоснабжения университета и района Лефортово г. Москвы. На ТЭЦ создается современная парогазовая установка мощностью 10 МВт. ПГУ строится на базе высокоэффективной ГТУ GPB80D (Kawasaki) электрической мощностью 7,5 МВт. Парогазовый энергоблок оснащается дожимной компрессорной станцией топливного газа (фото 9). ДКС EGSI-S-125/450W имеет производительность 2750 м³/ч и будет подавать газ необходимой чистоты и температуры в турбину ГТУ под давлением в диапазоне 2,04…2,4 МПа. Поставку и ввод в эксплуатацию ДКС, включая шефмонтаж, пусконаладку, индивидуальные испытания оборудования и комплексную проверку в составе ПГУ, выполнит компания «Энергаз».
В заключение хотелось бы подчеркнуть, что широкое применение технологического оборудования комплексной газоподготовки и компримирования ЭНЕРГАЗ обязывает компанию соответствовать растущим требованиям наших нынешних и будущих заказчиков и партнеров.