«Сделано в России»: продукция Тюменского завода энергетического оборудования

01.10.2020

Технологическим партнером Тюменского нефтегазового форума выступила компания «ЭнергоТехСервис», которая презентовала на Выставке инноваций ТЭК газопоршневую электростанцию ЭТС-J1870 мощностью 1,5 МВт. В прошлом году «ЭнергоТехСервис» открыл Тюменский завод энергетического оборудования (ТЗЭО), производящий современное оборудование распределенной энергетики. 

Основа бизнеса компании — это энергоснабжение объектов заказчика с использованием модульного оборудования собственного парка. В 2017-2020 годах «ЭнергоТехСервис» провел обновление и пополнение своего парка генерирующего оборудования. При разработке прототипов будущих изделий за основу были взяты следующие принципы:

Компактность и мобильность;

Высокая степень заводской готовности;

Универсальность и удобство обслуживания.

В производственной программе Тюменского завода энергетического оборудования присутствует различное модульное оборудование: ГПЭС, ДЭС, УПТГ, ЗРУ, склады масла, операторные и бытовые помещения и пр. В целом, номенклатура выпускаемой ТЗЭО продукции достаточна для создания типового энергокомплекса. Но в материале мы остановимся на флагманах «ЭнергоТехСервиса» — модульных ГПЭС ЭТС-W1375 и ЭТС-J1870, представленную на Тюменском нефтегазовом форуме.

Собственные разработки, используемые в ГПЭС ЭТС-J1870 и ЭТС-W1375:

- компоновка ГПЭС со всеми инженерными системами;

- система охлаждения (нивелирующая резкие изменения температуры охлаждающей жидкости в случае резкопеременных нагрузок);

- система газоснабжения (позволяет работать в условиях нестабильного давления топливного газа, как в случае работы на затрубном газе);

- система управления ГПЭС («Прометей»), позволяющая работать в режимах с резкопеременными электрическими нагрузками (в т. ч. бурение);

- силовые трансформаторы специального исполнения под «ЭнергоТехСервис» с возможностью работы в условиях Крайнего Севера с выходным напряжением 0,4 / 6,3 / 10,5 кВ;

- специальное исполнение контейнера, позволяющее в зимних условиях без вывоза ГПЭС производить ремонты ГПУ (включая распашные ворота с укрытием);

- установка подачи и подготовки воздуха для модели ЭТС-J1870 (подогрев, фильтрация);

- специальные «типовые» блоки подготовки газа и РУ 6 / 10 кВ, позволяющие в сроки до 1 месяца строить полностью готовый энергоцентр с возможностью работы на практически любом составе топливного газа.

Первой продукцией завода стала линейка модульных ГПЭС ЭТС-W1375 на базе ГПД Waukesha. Именно эта модель впоследствии стала основой собственного парка ГПЭС «ЭнергоТехСервиса».

Отличия от привычных модульных конструкций ГПЭС видны сразу. Обычно аппараты воздушного охлаждения (АВО) располагаются на крыше модуля. Очевидно, что при транспортировке их необходимо демонтировать. В ЭТС-W1375 штатное положение АВО — на раме контейнера. Это означает, что вся система охлаждения ГПЭС может быть собрана и протестирована в заводских условиях, а в дальнейшем без демонтажа в готовом виде доставлена к месту эксплуатации. По оценкам «ЭнергоТехСервиса», такое конструкторское решение сокращает срок перевода электростанции из транспортного состояния в рабочее минимум на 3-5 дней. Практика показывает, что в рабочее состояние ЭТС-W1375 можно привести уже через 5-7 дней после прибытия к месту эксплуатации. Кроме того, такое конструктивное решение значительно уменьшает вес готового изделия без ущерба для его прочности.

Существует две модификации ЭТС-W1375:

- для проектов с резкопеременным графиком нагрузок;

- для проектов со сложными газами (в том числе с высоким содержанием серы).

Первая модификация благодаря технологии RICH BURN обеспечивает набор нагрузки до 70% за один шаг, что сравнимо с приемистостью дизельных электростанций. Именно этим обусловлено их повсеместное использование при обеспечении буровых работ. Так, в 2018 году на месторождении в ЯНАО проводились масштабные ОПИ, при которых оценивалась эффективность использования ГПЭС при бурении. Авторитетная комиссия тогда пришла к выводу, что ЭТС-W1375 значительно эффективнее по сравнению с ДЭС. В других ОПИ для ЭТС-W1375 в качестве топлива использовался газ из затрубного пространства скважин.

ГПЭС продемонстрировала высокую надежность: аварийные остановы энергокомплекса за весь период ОПИ отсутствовали. В настоящий момент ГПЭС этой модификации используются крупнейшими нефтяными компаниями для работы на удаленных месторождениях.

Силовой агрегат второй модификации ЭТС-W1375 работает по циклу Миллера. Эта особенность обеспечивает:

- устойчивую работу на сложных газах с минимальным дерейтом (при метановом индексе выше 45);

- устойчивую работу при наличии в топливном газе серосодержащих компонентов;

- работу на нагрузках 10-15% от номинальной без существенного снижения ресурса.

Кроме того, в ГПД применяется ГБЦ с технологией XCOOLED с оптимизированным потоком движения охлаждающей жидкости, что позволило снизить температуру в отдельных точках клапанной группы на 10-40%. Эти конструктивные изменения существенно увеличили ресурс работы ГБЦ и свечей зажигания, и, как следствие, привели к увеличению межсервисных интервалов и снижению операционных расходов. ГПЭС этой модификации обладает увеличенным интервалом замены масла: установка может находиться безостановочно в работе от 4000 до 6000 моточасов.

Еще некоторые конструктивные особенности ЭТС-W1375:

- Штатный трансформатор 0,4/6,3/10,5 кВ. Регулирование напряжения трансформатора производится болтовыми соединениями путем выбора положения перемычек.

- Гибкая модификация под требования заказчика. Например, сальниковые доски для подключения внешних силовых и контрольных кабелей могут быть размещены на усмотрение заказчика, а аэрозольная система пожаротушения может быть заменена на газовую.

- ГПЭС создана в транспортном габарите ISO-контейнера 40 фут. НС (High Cube), что позволяет завозить ГПЭС по дорогам практически всех категорий в сжатые сроки.

- Невысокие требования к фундаментам: специальные элементы в каркасе ГПЭС и раме генераторной установки позволяют размещать модуль даже на неустойчивых грунтах на плитном основании.

Важно, что компактные размеры ГПЭС не оказывают влияния на удобство эксплуатации: одно- и двустворчатые двери расположены на боковых сторонах контейнера таким образом, чтобы обеспечить легкий доступ к основным узлам ГПУ. При неблагоприятных погодных условиях проемы двустворчатых дверей могут быть легко оборудованы сервисной площадкой с укрытием. Она входит в комплект поставки.

ЭТС-W1375 оснащена системой управления и мониторинга «Прометей» — собственной разработкой «ЭнергоТехСервиса» на элементной базе ComAp.

Второй флагман ЭТС-J1870 спроектирован на базе газового агрегата Jenbacher с одним из самых высоких КПД (эл.) в классе: 42,1% версия для ПНГ и 43,4% — для природного газа. Общий КПД ГПЭС ЭТС-J1870 в режиме когенерации достигает 88%.

Системы жизнеобеспечения ГПЭС (системы охлаждения, вентиляции, пожаротушения и пр.) спроектированы с запасом производительности. Выход одного из компонентов не приводит к отключению электростанции, возможно временное ограничение выдаваемой мощности. Все комплектующие ГПЭС тщательно анализируются по техническим и экономическим показателям.

ЭТС-J1870 обеспечивает надежную работу даже в суровых климатических условиях. Стоит обратить внимание на установку подачи и подготовки воздуха, которая спроектирована с повышенными нормами надежности. Соответствующие нормы применяются в атомной промышленности. Это позволяет вести эксплуатацию ГПЭС до температуры наружного воздуха менее -60 оС и исключает риск повреждения турбокомпрессора двигателя.

Избыточное давление в контейнере препятствует попаданию пыли внутрь, увеличивая ресурс воздушных фильтров и срок службы масла, что ведет к снижению стоимости обслуживания ГПЭС.

Модуль имеет высокую степень заводской готовности. Ключевые компоненты и все составные элементы систем, включая кабельную и трубную обвязку монтируются на ТЗЭО в Тюмени. Там же проводятся испытания систем автоматики, высоковольтного оборудования, гидравлических систем и трубопроводов.

Локализация

В настоящий момент уровень локализации ГПЭС «ЭнергоТехСервиса» по оборудованию и материалам составляет более 50%. В ближайших планах — повысить ее до 70-80%.

Часто при анализе степени локализации продукции в расчет принимается только оборудование и материалы, но не учитываются услуги, которые играют иногда даже более важную роль в выполнении изделием своего функционального назначения. Так, степень локализации становится неактуальной, если оборудование находится в простое в ожидании прибытия сервисной службы иностранного предприятия. Такое может произойти, если отечественный производитель заранее не озаботился обучением и подготовкой своего сервисного персонала.

Комплектующие, сделанные в России:

- Блок-модуль ГПЭС;

- Инженерные системы ГПЭС;

- Трансформатор силовой;

- Шкаф генераторного выключателя;

- Щит собственных нужд;

- Щит управления с собственной программной частью «Прометей»;

- Шумоглушитель;

- Насосное и баковое оборудование, трубопроводы систем;

- Датчики КИПиА;

- Система топливоподачи;

- Аппарат воздушного охлаждения (с 2021 года).

Испытания

Заводские индивидуальные испытания ГПЭС проводятся на собственном испытательном стенде на ТЗЭО силами специалистов «ЭнергоТехСервиса».

- Высоковольтные испытания трансформатора;

- Проверка срабатывания защит автоматических выключателей;

- Проверка параметров электробезопасности;

- Опробование и проверка правильности работы охранно-пожарной сигнализации и системы загазованности;

- Проверка правильности отображения параметров и сигналов от рабочих механизмов ГПУ на панели управления (всего проверяется 56 дискретных сигналов и 18 аналоговых сигналов).

Во время индивидуальных испытаний происходит регистрация 28 параметров генераторной установки с отображением и записью в системе мониторинга ГПГУ. Параметры фиксируются в четырех режимах нагрузки: холостой ход, 30%, 60% и 100% от номинальной мощности ГПЭС.

«ЭнергоТехСервис» наметил до 2024 года провести еще два этапа расширения и модернизации завода. Планируется увеличить количество линий сборки до 10 ед., возвести корпуса распределительного центра, склада готовой продукции и ЗИП. Увеличится и номенклатура выпускаемой продукции – в производственной программе появятся более мощные ГПЭС, а также газотурбинные электростанции. Помимо этого, в составе ТЗЭО появится инновационный учебный центр для эксплуатирующего персонала. Здесь в формате живых встреч и видеолекций можно получить информацию от ведущих инженеров ТЗЭО и производителей силового оборудования, воспользоваться тренировочными компьютерными модулями для отработки эксплуатационных режимов и детального рассмотрения конструктивных особенностей ГПЭС. Предполагается тесное сотрудничество со студентами и выпускниками образовательных учреждений Тюменской области, получающих строительные и технические специальности.  

Послепродажный сервис

Весь комплекс работ после выпуска оборудования с завода до ввода ГПЭС в эксплуатацию, а также дальнейшее сервисное обслуживание и ремонтные работы производятся силами сертифицированных сервисных инженеров «ЭнергоТехСервиса» без привлечения зарубежных специалистов:

- Шеф-монтаж ГПЭС;

- Пусконаладочные работы;

- Диагностика, ТО и ремонты;

- Настройка и модернизация системы управления;

- Подключение к облачной платформе MyPlant;

- Восстановление ГБЦ и шатунов на сертифицированном заводом-производителем участке, расположенном на ТЗЭО компании «ЭнергоТехСервис»;

- Обучение персонала заказчика в собственном образовательном центре.

Опыт «ЭнергоТехСервиса» показывает, что локализация сервисных услуг повышает коэффициент готовности оборудования к работе с 0,95 до 0,98 — среднее годовое время наработки ГПЭС увеличивается с 8300 до 8600 моточасов.

Универсальные отработанные решения

Флагманы «ЭнергоТехСервиса» — модульные ГПЭС ЭТС-J1870 и ЭТС-W1375 — это отработанные, проверенные длительным опытом производства и эксплуатации решения, адаптированные для различного рода задач: от энергоснабжения буровых работ до интеграции в энергетическую инфраструктуру производственных компаний, ГОКов и сельскохозяйственных предприятий. «ЭнергоТехСервсис» может обеспечить короткие сроки изготовления и поставки: не более 3-6 месяцев с момента размещения заказа. Важно, что все системы ГПЭС собраны и протестированы в заводских условиях на ТЗЭО. Это сводит к минимуму объем монтажных и пусконаладочных работ на объекте, снижая риски и сроки ввода объекта в эксплуатацию.

Источник: https://www.eprussia.ru/epr/397/9416965.htm?sphrase_id=5426323;
Поделиться: