Гарри Линдрус – корпорация «Вяртсиля», Финляндия

Крупнейший российский поставщик алмазов – компания «АЛРОСА» – в июле 2003 года начал промышленную эксплуатацию нового алмазного месторождения в отдаленном районе Республики Саха. Расположенная в 340 км к северу от сибирского города Мирный в Якутии кимберлитовая трубка «Нюрбинская» и все обслуживающие её подразделения не были подключены к системе электроснабжения.

После решения технических вопросов, связанных с добычей и обработкой алмазов, был определен тип установки для производства электроэнергии на новом месторождении. При выборе силовой установки учитывались следующие факторы: электрический КПД, влияние температуры наружного воздуха, условия эксплуатации, ресурсные показатели, уровень капиталовложений.
Энергоцентр должен был стать центральным объектом месторождения, и требовалось предусмотреть безотказное производство электро-и теплоэнергии в самом начале проектирования. В условиях холодной зимы это жизненно важно.
По результатам проведенного тендера поставщиком энергетического оборудования была выбрана компания «Вяртсиля», окончательный договор с которой был подписан в январе 2002 года.
Энергоцентр для нового алмазного месторождения состоит из двух взаимосвязанных объектов – дизельной теплоэлектростанции (ДТЭС) и котельной, предназначенной для производства горячей воды. Поставку обоих объектов на условиях под ключ осуществляла компания «Вяртсиля». Поставка под ключ включала в себя разработку, изготовление, комплектацию, доставку и ввод в эксплуатацию всего оборудования станции.
Электростанция состоит из двух основных комплектных систем – механической и электрической. Узлы механической системы обеспечивают работу двигателя и включают в себя:
•    топливную систему, состоящую из следующих блоков: разгрузки и хранения топлива, топливоперекачки, топливоподготовки, топливоподачи и блока сбора возвратного топлива;
•    систему смазочного масла;
•    систему сжатого воздуха;
•    систему охлаждения, которая делится на два контура: низкотемпературный (НТ) и высокотемпературный (ВТ). НТ-контур охлаждает наддувочный воздух и смазочное масло, ВТ-контур – блок двигателя, наддувочный воздух и крышки цилиндров;
•    систему подготовки надувочного воздуха. Перед подачей в турбонагнетатель цикловой воздух очищается, проходя через фильтр сухого типа. В холодное время года воздух подогревается низкопотенциальным теплом системы охлаждения двигателя. Для снижения акустического воздействия на окружающую среду между турбонагнетателем и воздушным фильтром установлен глушитель;
•    систему выхлопных газов.
Электрическая система ответственна за выработку электроэнергии, подачу питания, запуск различных вспомогательных блоков механической системы, управление технологическим процессом и распределение вырабатываемой электроэнергии. Она содержит следующие основные элементы:
•    генераторы, которые поставляются в виде единых с двигателями модулей;
•    распределительное устройство выходного напряжения; станционные вспомогательные системы – трансформаторы собственных нужд и низковольтное распределительное устройство для запитки станционных потребителей, таких как насосы, вентиляторы, подогреватели и т. д.
•    систему постоянного тока и систему бесперебойного питания;
•    систему заземления;
•    систему автоматизации и управления, которая выполнена на базе систем с программируемой логикой и распределенным управлением. Она осуществляет мониторинг параметров технологического процесса, регистрацию данных, составление отчетов и т. д. В состав АСУ входит рабочая станция оператора, модули управления генераторными установками и общестанционным вспомогательным оборудованием.
Электростанция состоит из шести дизель-генераторных установок 9R32LN компании «Вяртсиля» с системой утилизации тепла для централизованного теплоснабжения. Станция предназначена для работы в базовом режиме: пять энергоблоков работают постоянно, шестой – резервный.
Двигатель 9R32LN имеет мощность 3240 кВт и КПД 43,9% (ISO). Общая электрическая мощность станции составляет 19,44 МВт, тепловая мощность ДТЭС – 15,64 МВт.
Энергоустановка спроектирована для надежной эксплуатации при температурах от –55 °С до +34 °С. В качестве топлива используется дизтопливо, что отвечает условиям экстремальной сибирской зимы.
Котельная состоит из пяти водогрейных котлов S3V мощностью по 5 МВт каждый. Один из котлов производства «Вяртсиля» спроектирован так, что отработанное масло электростанции используется в качестве топлива котельной установки. Для условий нового месторождения это является очень важным фактором.
Возможность сжигать использованное масло на месте экологически безопасным способом способствует значительной экономии средств, так как в противном случае это масло пришлось бы вывозить самолетом до города Мирный, а затем на установку его переработки (3000 км).
Российские специалисты оценили «общий экологический баланс» переработки использованного масла и рекомендуют использовать эту технологию на промышленных объектах, расположенных в отдаленных районах.
Начиная с 1980 года «Вяртсиля» поставила в СССР и Россию более 450 котельных установок общей мощностью более 2500 МВт.
Электростанция в Нюрбе имеет цеховое исполнение. Здание состоит из двух блоков – машинного зала (в нем размещены дизель-генераторные установки и технологическое оборудование) и вспомогательного блока, где расположены помещения для электрооборудования, диспетчерская и другие службы электростанции.
Каркас здания – легкосборный, составлен из стальных конструкций заводской готовности с болтовыми соединениями. Внешние стены выполнены из сборных облегченных многослойных элементов (сэндвич-панелей). Крыша состоит из несущих гофрированных трапециевидных стальных листов, между которыми проложены маты из теплозвукоизоляционного материала.
Фундамент станции, в связи с расположением месторождения в районе вечной мерзлоты, состоит из свайного поля и плиты-фундамента, расположенной на высоте двух метров от поверхности земли. Плита находится на фундаменте и усилена вмонтированными балками, которые расположены вдоль линий опорных столбов. Таким образом, тепло от энергоустановки и котла изолировано от промерзшей земли. Фундаментные подушки дизель-генераторных установок отделены от других конструкций упругим соединением.
Кроме обеспечения энергией добывающего оборудования, энергоцентр снабжает электричеством, теплом и горячей водой технологические объекты и склады, а также жилой поселок для персонала фабрики.
Решающим фактором при заключении контракта с компанией «Вяртсиля» была способность компании спроектировать, доставить, смонтировать и запустить энергоцентр в короткие сроки. Для завершения проекта потребовалось всего шесть месяцев – для экстремальных условий Сибири это очень важно.
Транспортировку оборудования до месторождения взяла на себя компания «АЛРОСА». Использовались различные виды транспорта. Все тяжелое оборудование и материалы были отправлены из Финляндии по железной дороге в порт Усть-Кут на реке Лена. Затем оно было погружено на речные баржи для перевозки вниз по реке в порт города Ленска, где его перегрузили на тягачи для транспортировки в г. Мирный. Зимой по замерзшей тундре оборудование было доставлено на объект.
Наиболее хрупкий груз доставлялся напрямую в город Мирный на грузовом самолете.
Монтаж оборудования на месте начался в конце февраля 2003 года и осуществлялся специалистами компании «АЛРОСА» под контролем «Вяртсиля». Промышленная эксплуатация первого энергоблока началась в июле 2003 года. Полностью энергоцентр был сдан в эксплуатацию 28 августа 2003 года и успешно функционирует по настоящее время.