Международная выставка и конференция Power-Gen Europe’ 2015

А.А. Троицкий, А.Д. Капралова – ООО «Турбомашины»

XXIII выставка и конференция Power-Gen Europe прошла в Амстердаме (Нидерланды). Мероприятие посетили более 10 тысяч специалистов в области энергетики из разных стран, экспозиции представили более 400 компаний. В рамках мероприятия проведены также выставки Nuclear Power Europe и Renewable Energy World Europe, посвященные атомной и возобновляемой энергетике.

На Power-Gen встретились основные представители европейского энергетического рынка: разработчики оборудования, дистрибьюторы электроэнергии, представители научно-исследовательских институтов, сотрудники экологических служб и организаций по стандартизации и сертификации. Крупнейшие европейские и международные компании демонстрировали новейшие технологии и услуги.
Делегаты более чем 80 стран на многочисленных сессиях конференции обсуждали перспективы развития, вопросы финансирования и инвестирования энергетического сектора Европы, передовые технологии, направленные на повышение надежности и эффективности энергосистем, новые источники возобновляемой энергии, проблемы экологии и др.
Большое внимание было уделено также автоматизации всех технологических процессов и интеграции энергоустановок в высокоэффективную интеллектуальную систему.
Отдельно обсуждались перспективы и технологии развития «зеленой» энергетики. В программе, не уступающей по важности вопросам развития «большой» энергетики, были рассмотрены новые бизнес-модели, управленческие, технические и экономические вопросы внедрения «зеленых» решений. Поднимались вопросы интеграции объектов малой генерации с основной энергосетью, развития энергосистем с учетом внедрения генерации на ВИЭ.
Программа конференции Renewable Energy World Europe включала вопросы, относящиеся к строительству и эксплуатации объектов возобновляемой энергетики. Основные сессии были посвящены конкурентоспособности сектора, политике и финансам, а также управлению рисками. В центре внимания также находилась гидроэнергетика – как поставщик основных мощностей для покрытия базовой нагрузки и как механизм хранения.
Сохранение энергии – еще одна тема, которая была включена в программы обеих конференций. Отдельные сессии были посвящены технологиям ветровой и солнечной энергетики, а также важной роли биоэнергетики, которую она играет в настоящее время.
Дальнейшая интеграция национальных энергетических рынков в ЕС зависит от новой, крупномасштабной инфраструктуры передачи электроэнергии, которая обеспечит торговлю электроэнергией между странами и подключение центров потребления к удаленно расположенным объектам по выработке возобновляемой энергии. Ряд сессий был посвящен развитию интеграции энергосистем: какие практические шаги и инвестиционные решения принимаются в секторах объединения энергосистем, их укрепления и оффшорных сетей электропередачи.
На выставке было представлено много новинок. Так, компания Kawasaki Heavy Industries Ltd. сообщила о начале демонстрационных испытаний малоэмиссионной газовой турбины, использующей в качества топлива смесь природного газа и водорода. Для испытаний, которые проводятся на заводе Akashi Works (Япония), используется газовая турбина M1A-17D мощностью 1700 кВт. В ней применяется малоэмиссионная камера сгорания DLE форсированного горения.
Камера сгорания оснащена горелками трех типов. После зажигания топливной смеси с помощью пилотной горелки процесс поддерживается основными и вспомогательными горелками. При этом поддерживается сравнительно невысокая температура горения, что обеспечивает низкие уровни эмиссии NOx. Система подачи водорода подсоединена к вспомогательным горелкам. Таким образом, газовая турбина может работать как на природном газе, так и на водороде. Объем подаваемого водорода может варьироваться в диапазоне 0–50 % от общего расхода топлива.
При работе на топливной смеси газ + водород эмиссия NOx держится на уровне ниже 25 ppm при 15 % О2. Основная цель проводимых испытаний – проверить стабильность процессов горения в КС при работе на топливной смеси, подтвердить низкие уровни эмиссии NOx и допустимый уровень температуры горения, а также убедиться в эффективности использования водорода в качестве топлива для газовых турбин. В процессе испытаний также прорабатывается логистическая инфраструктура по получению, доставке, хранению и использованию водорода.
Российское энергомашиностроение было представлено компанией «Силовые машины». Тематика материалов компании включала: а) проекты по модернизации паровых турбин мощностью 200 и 300 МВт; б) передовые решения при модернизации генераторов в условиях электростанций; в) современные конструктивные решения для котлов-утилизаторов ТКЗ «Красный Котельщик», направленные на повышение эффективности и надежности работы энергоблоков ПГУ.
Rolls-Royce демонстрировала модифицированный ряд дизельных генераторных установок на базе двигателей серии 2000 компании MTU Onsite Energy. Модельный ряд включает установки на базе двигателей с 12, 16 и 18 цилиндрами. Диапазон мощности энергоблоков – 600…1200 кВт, что на 12 % больше, чем у предыдущих модификаций. Установки комплектуются топливными системами Common-Rail, имеют меньшие габариты, низкий уровень шума благодаря применению передовых технологий шумоглушения. Оборудование предназначено для выработки электроэнергии в базовом и пиковом режиме.
Кроме того, демонстрировался новый 8-цилиндровый двигатель торговой марки MTU серии 4000 для газовых генераторов. Двигатель 8V 4000 L64 электрической мощностью 1012 кВт расширяет нижний диапазон мощности данной серии, которая с апреля прошлого года представлена на рынке 12-, 16- и 20-цилиндровыми газовыми двигателями мощностью от 1523 до 2535 кВт. Новая модель отличается высоким электрическим КПД (до 44 %) и увеличенной электрической мощностью. Первые поставки двигателей этой модели ожидаются в конце года.
Кроме газовых двигателей новой модели, на стенде MTU Onsite Energy можно было больше узнать о продукции и услугах компании. Так, программа услуг MTU ValueCare включает в себя адаптированное под каждого клиента соглашение на техническое обслуживание, продление гарантии и своевременную поставку оригинальных запасных частей.
Компания Alfa Laval представила на выставке новую разработку – разборный пластинчатый теплообменник Т8, отличающийся высокой производительностью, надежностью и компактностью. В его конструкции использованы современные решения компании: распределительная площадка Curveflow™, система крепления бесклеевых уплотнений ClipGrip™ и перпендикулярные угловые замки для выравнивания пластин.
Компактность (высота менее 1 м и диаметр соединительных патрубков 80 мм) делает теплообменник Т8 идеальным для применения в энергетике, в системах охлаждения двигателей и системах охлаждения общего назначения. Распределительная площадка передового профиля обеспечивает оптимальное распределение потока и реализацию большей части перепада давления в основной зоне теплопередачи. Это позволяет использовать в теплообменнике меньшее число пластин, вследствие чего сокращаются габариты и стоимость технического обслуживания. Эффективность использования энергии повышается за счет снижения мощности насосов на компенсацию потерь напора.
Система крепления бесклеевых уплотнений позволяет быстро выполнить монтаж и демонтаж системы уплотнений. При техническом обслуживании уплотнения остаются на месте, что ведет к сокращению расхода запчастей и времени, затрачиваемого на замену уплотнений. Угловые замки обеспечивают идеальное выравнивание пластин при любом их числе в пакете, что гарантирует высокую эксплуатационную надежность пластинчатого теплообменника и сокращает время его сборки после проведения ТО.
MAN Diesel & Turbo демонстрировала новую разработку – двухступенчатый турбокомпрессор Ecocharge. Он создан на базе турбокомпрессоров TCR20 и TCX17, которые используются в качестве ступени низкого и высокого давления соответственно. Ecocharge разработан для двигателей, работающих на природном газе и тяжелой нефти.
В настоящее время турбокомпрессор проходит испытания в составе газопоршневого двигателя MAN 12V35/44 на испытательном стенде в г. Аугсбург. Предварительные результаты испытаний подтверждают соответствие его эксплуатационных и расчетных параметров. Использование турбокомпрессора Ecocharge обеспечит более экономичную и экологически чистую работу двигателей в различных вариантах применения. Благодаря расположению интеркулера между ступенями низкого и высокого давления, снижается количество энергии, необходимое для сжатия воздуха до требуемого уровня. При этом снижается расход топлива двигателя, а также сокращаются уровни эмиссии СО2.
RWE Deutschland сообщила о запуске в эксплуатацию установки P2G (power-to-gas) для сохранения выработанной электроэнергии. Установка мощностью 150 кВт построена в г. Иббенбурен (Северный Рейн-Вестфалия). Она является частью энергосистемы, обеспечивающей регион природным газом, электрической и тепловой энергией.
По сути, данная технология обеспечивает химическое сохранение электроэнергии, которая вырабатывается ветровыми и солнечными электростанциями. Работа ветрогенераторов и солнечных батарей в значительной мере зависит от погодных условий – они производят то больше, то меньше электроэнергии, чем требуется. Необходима технология, способная сглаживать такие колебания. В связи с тем что Германия будет и дальше активно развивать возобновляемую энергетику, здесь уже в обозримом будущем остро понадобятся мощные накопители «зеленой» электроэнергии. Различными традиционными системами батарей и гидроаккумулирующими станциями проблему в масштабах всей страны не решить.
Суть технологии заключается в искусственном изготовлении природного газа, а именно метана, с использованием систем электролиза на базе протонообменных мембран (PEM). Его можно хранить месяцами, чтобы при необходимости использовать для производства электроэнергии и тепла, а также в качестве топлива для транспортных средств или сырья для химической промышленности.
Особая привлекательность технологии P2G в том, что в ее основе лежат элементарные физические и химические процессы: из обычной воды путем электролиза сначала выделяется водород (который тоже можно использовать и хранить как энергоноситель), а затем его превращают в синтетический метан. По мнению аналитиков рынка, промышленное применение P2G получит развитие после 2020 года, и пока только в Германии, поскольку в данный момент никто другой эту технологию не развивает. Но в перспективе она может стать хорошим экспортным товаром, особо востребованным в странах с высокой солнечной активностью, где остро нуждаются в накопителях, способных сохранять выработанную днем «зеленую» электроэнергию до темного времени суток.
В Германии есть все предпосылки для внедрения этой технологии: и система газопроводов, и подземные хранилища газа. Перед газовой промышленностью открываются дополнительные возможности загрузить имеющуюся инфраструктуру. Аналогичную станцию мощностью 6 МВт запустила компания Siemens в г. Майнц.
Специалисты Mitsubishi Heavy Industries сообщили об установке крупнейшей в мире плавающей ветротурбины у берегов Японии, в 23 км от Фукусимы. Ветротурбина электрической мощностью 7 МВт прикреплена ко дну с помощью четырех 20-тонных якорей. Инженеры, работающие над проектом, сообщили, что ввод турбины в эксплуатацию был несколько задержан из-за тайфунов, но теперь, когда турбина установлена, она сможет противостоять экстремальным погодным условиям, например, волнам высотой до 20 метров. Якорные цепи ветротурбины имеют люфт, что позволяет ей двигаться без повреждений.
Турбина, изготовленная в начале года, имеет три опоры в виде колонн, которые погружены в воду на несколько метров, но не опираются на дно, а находятся в плавучем состоянии. Ранее, в 2013 г., здесь была установлена плавающая ветротурбина мощностью 2 МВт. Финансировало данный проект Министерство экономики, торговли и промышленности Японии. В перспективе будут установлены три плавучих турбины и плавающая электрическая подстанция на напряжение 66 кВ общей мощностью 16 МВт. Консорциум фирм, участвующих в проекте, включает MHI, Marubeni, Hitachi, Токийский университет и строительную фирму Shimizu Corporation.
Bono Energia S.P.A. представила на стенде одну из самых успешных разработок – вспомогательный котел серии СТ для электростанций и когенерационных установок, который производит необходимое количество пара для запуска оборудования. Среди основных преимуществ этой линейки водотрубных паровых котлов – короткий период запуска, высокая эффективность и доступность. В настоящее время Bono Energia предлагает на рынке вспомогательные котлы, оснащенные деаэратором Bono Artes и электронной системой управления Automata. В результате заказчик получает полностью готовую к эксплуатации систему, удовлетворяющую всем требованиям рынка.
На электростанциях, где установлена паровая турбина, дополнительный пар требуется для системы уплотнения турбины во время запуска и горячего резервирования, а также для ее охлаждения при запуске. Поскольку во время запуска этот пар невозможно получить непосредственно от основного оборудования, он производится с помощью вспомогательного котла.
Ранее большие тепловые машины, которые применялись на электростанциях и в когенерационных установках, работали как минимум 360 дней в году и 24 часа в сутки. В настоящее время развитие рынка диктует производителям энергии совершенно другой режим работы, и нередко эти энергозатратные машины используются только в периоды наибольшего спроса, поэтому их приходится чаще включать и выключать. Возможность быстрого старта становится необходимостью для таких крупных установок.
Водотрубные котлы серии СТ успешно справляются с этой задачей. Надежная система горячего резерва позволяет запускать их в течение нескольких минут. Благодаря тщательно просчитанному объему КС в сочетании с новыми технологиями в производстве горелок, объем выбросов NOx и СО оказывается значительно ниже 70 и 50 мг/м3 соответственно (предусмотренных европейскими нормами). Вспомогательные котлы поставляются в комплектации, рассчитанной на производительность до 60 т/ч. Для повышения производительности требуются дополнительные сборочные работы на месте.
GE Power & Water представила программное обеспечение myPlant 2.0 Beta для дистанционного мониторинга в режиме реального времени по сети Internet параметров газопоршневых электростанций, работающих на площадках заказчиков. Программа создана на платформе Predix, которая позволяет собирать, анализировать и архивировать большие массивы оперативных данных по эксплуатационным параметрам и режимам работы электростанций.
Использование программы myPlant 2.0 Beta дает возможность операторам повысить надежность и эффективность работы оборудования. На основании получаемых данных операторы Центра быстрого реагирования компании GE отслеживают изменения параметров электростанций, определяют их причины и предлагают варианты устранения возникающих проблем. При необходимости команда сервисных инженеров выезжает на площадку заказчиков. В половине случаев возникающие сбои в работе оборудования устраняются дистанционно из Центра быстрого реагирования.
Ключевое преимущество myPlant 2.0 Beta – прогнозная аналитика и диагностика для предотвращения простоев оборудования и повышения его надежности в эксплуатации.
В настоящее время GE Power & Water в сотрудничестве с компанией Prominent Growers Association (Нидерланды), которая специализируется на выращивании томатов в теплицах, проводит масштабное тестирование системы myPlant 2.0 Beta. Этими системами оснащено 50 газопоршневых энергоблоков компании GE, работающих в 36 теплицах. Все данные по работе оборудования поступают в Центр быстрого реагирования GE, обрабатываются и анализируются. Специалисты Центра оценивают возможности системы и проверяют ее работоспособность, все выявленные недостатки оперативно устраняются.
Большое внимание на выставке уделялось вопросам автоматизации технологических процессов и системам автоматизированного управления электростанций. В частности, компания Siemens представила на стенде систему SPPAT3000 I&C.
Для выполнения самых высоких требований к управлению современными энергоустановками и эффективного управления производством необходимо использовать методы автоматизации. Базовые функции: сбор и обработка сигналов, выдача команд – являются основой для реализации сложных алгоритмов управления энергоблоком, от пошаговых программ пуска/останова до полной автоматизации процессов на электростанции.
Предлагаемая система SPPA-T3000 специально разработана для выполнения всех задач автоматизации оборудования электростанции: управление турбиной, паровым котлом, общестанционными системами и интеграция с системами сторонних производителей. Более того, она также обеспечивает гибкую адаптацию к условиям применения. Это позволяет выполнять все требования к конкретному проекту, включая координацию и управление рабочим процессом. Возможность масштабирования аппаратных и программных компонентов системы управления дает возможность создавать гибкие, настраиваемые структуры для выполнения всех требований, предъявляемых к процессу и к размещению оборудования системы. Такой подход позволяет учитывать самые разнообразные требования.
Система SPPA-T3000 предоставляет единый пользовательский интерфейс для решения задач проектирования, конфигурирования, обслуживания, управления и диагностики. Нет необходимости использовать какое-либо специальное программное обеспечение – для отображения и контроля блока в целом и для выполнения всех необходимых действий потребуется лишь стандартный браузер. Стиль Windows с выпадающими меню, всплывающими окнами, многооконность, простые функции поиска и т.д. обеспечивают простоту в работе с системой для операторов, наладчиков и инженеров-проектировщиков – это способствует быстрому принятию решений. Турбины и Дизели

Следующая выставка и конференция Power-Gen Europe будет проводиться в Милане (Италия) 21-23 июня 2016 года. Приглашаем специалистов принять участие в данном мероприятии. Это прекрасная возможность узнать о последних технических достижениях в энергетике, а для компаний – представить свою продукцию и услуги на международном рынке. Дополнительная информация на сайте www.powergeneurope.com.