Газотурбинные станции: компактные, надёжные, безмасляные
Компактная станция повышенной надёжности с высокооборотным турбогенератором и тиристорным преобразователем частоты (ТПЧ). Ключевые архитектурные решения: магнитные подшипники без маслосистемы, отсутствие редуктора, оптимизированная внутренняя компоновка машинного зала, кабели собраны в колонны здания, корпус с интегрированными воздуховодами. Система поддерживает комбинированную выработку электроэнергии и тепла, работает как автономно, так и в связке с пиковыми котлами.
Концепция отказа от маслосистемы и редуктора
Суть решения
Использование магнитных подшипников и высокочастотного ТПЧ позволило полностью устранить маслосистему с дорогостоящими огнестойкими маслами и отказаться от редуктора.
Это повышает надёжность, снижает эксплуатационные риски и упрощает техобслуживание.
  • Нет маслосистемы — нет пожарного риска и затрат на масло
  • Отказ от редуктора — рост КПД и надёжности установки
  • Упрощённая конструкция — меньшие капитальные затраты и обслуживание
Назначение станции и области применения
Назначение
Выработка электроэнергии и тепла для городских и промышленных потребителей, автономное энергоснабжение микрорайонов и малых населённых пунктов.
Типовое исполнение
Двухблочная конфигурация: суммарная электрическая мощность 19,4 МВт (nominal), тепловая мощность до 40—80 Гкал/ч в зависимости от наличия пиковых котлов.
Тепличные хозяйства
Двухблочная станция с утилизацией CO2 способна обеспечить до 36 га тепличного производства при соблюдении температурных и нагрузочных режимов.
Ключевые технические показатели станции
Ниже — консолидированные основные характеристики типовой двухблочной станции (значения даны в проектных условиях ISO и рабочих режимах).
Преимущества и эксплуатационные параметры
1
Высокая топливная эффективность
КПД использования топлива до 85% в оптимальном комбинированном режиме.
2
Ресурс и надёжность
Расчётный ресурс агрегата — 150 000 ч; межремонтный период — 50 000 ч; успешный опыт эксплуатации 23 года.
3
Экономика и строительство
Минимальные здания и обслуживающий персонал, срок строительства типовой станции — 14 месяцев, низкие удельные капиталовложения и короткий срок окупаемости.
4
Эксплуатационные преимущества
Нет необходимости в системе пожаротушения (отсутствие масла), полная автоматизация, пригодность для любых климатических условий, независимый график выдачи тепла и электричества благодаря пиковым котлам.
Генеральный план и размещение на промплощадке
Проект предусматривает размещение главного корпуса станции (габариты 36,0 × 24,0 м, высота 18,2 м), площадки газового оборудования, закрытого распределительного устройства (ЗРУ), баков запаса противопожарной воды и комплектов инженерных и транспортных коммуникаций на территории 122,0 × 60,0 м. Инженерные сети прокладываются наземным и подземным способами.
Экспликация зданий и сооружений
  • Объединённый главный корпус
  • Пандус, пункт подготовки газа (ППГ)
  • Подземные резервуары СУГ (2×50 м3)
  • Прожекторная мачта с молниеотводом, открытая установка трансформаторов (ОУТ)
  • КРУЭ 110 кВ, баки запаса воды (2×100 м3), камера учёта тепловой энергии
Принцип работы: от воздуха до электричества и тепла
Атмосферный воздух, очищенный в КВОУ, поступает в компрессор, где сжимается и направляется в РВП, затем в камеру сгорания. Топливо сгорает в потоке воздуха; горячие газы приводят в движение турбину, вращающую ротор, который через вал приводит в действие электрический генератор. Отработавшие газы проходят через водогрейный котёл-утилизатор, где отдают тепло сетевой воде, и затем уходят в дымовую трубу. Пиковый котёл обеспечивает независимую подачу тепла.
Состав и характеристики основного оборудования
Энергоблок включает комплекс КВОУ, газотурбинный двигатель регенеративного цикла (компрессор, камера сгорания, турбина), рекуперативный воздухоподогреватель РВП-2200-02, турбогенератор ТФЭ-10-2(Зх2)/6000УЗ с воздушным охлаждением, тиристорный преобразователь частоты ТПЧ-2900/12500, сухой трансформатор, водогрейный котёл-утилизатор КУВ-23,3, пиковый котёл КВ-Г-23,3-170, а также блоки топливорегулирующей аппаратуры и АСУ ТП.
ТПЧ — функции и характеристики
Назначение ТПЧ
ТПЧ-2900/12500 преобразует частоту 101,6 Гц турбогенератора в промышленную 50 Гц, обеспечивает пуск агрегата, длительную прокрутку и служит связующим звеном с общей сетью для поддержания качества электроэнергии (отсутствие колебаний и искажений), ограничения токов КЗ и стабилизации реактивной мощности в диапазоне 3,5–7,5 МВАр.
  • Номинальная выходная полная мощность: 12 500 кВА
  • Номинальная частота вход/выход: 101,6 / 50 Гц
  • КПД при номинальной нагрузке: 98%
Магнитные подшипники, АСУ ТП и завершающие схемы
Система магнитных подшипников (СМП) обеспечивает безконтактный подвес ротора в нормальной эксплуатации, включает силовые электромагнитные подшипники с датчиками положения и температуры, страховочные подшипники и систему управления. Преимущества МП: отсутствие смазки, низкий уровень вибраций, малое потребление энергии, встроенный мониторинг состояния. АСУ ТП обеспечивает пуск, автоматическое регулирование нагрузок, аварийные остановы и дистанционное управление.
МП — ключевые преимущества
Нет трения, нет смазки, высокая надёжность, длительный ресурс и встроенный мониторинг.
АСУ ТП
Пуск/остановка, автоматическое управление нагрузкой, поддержание технологических параметров, планы техобслуживания и аварийные сценарии.
Электрическая схема
Генератор 101,6 Гц → двуконтурный преобразователь (выпрямитель+инвертор) → трансформатор согласования → сеть 50 Гц. Двухканальное построение повышает надёжность и отказоустойчивость.
Made with