В качестве силовых приводов ГПА в основном используются газотурбинные двигатели мощностью до 60 МВт. Турбины с мощностями свыше 60 МВт получили широкое распространение на рынке генерирования электроэнергии, тепла. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ Сравнение газотурбинных двигателей авиационного типа со стационарными промышленными газовыми турбинами позволяет выявить следующие значимые преимущества авиационных двигателей: Более высокий КПД 37‐44% у двигателей авиационного типа против 26‐ 35% у стационарных турбин; Газовым турбинам авиационного типа требуется на 50% меньше места для установки и их вес на 40% меньше стационарных промышленных турбин той же мощности; Возможность быстрого холодного запуска. Выход на полную мощность, в зависимости от конфигурации, достигается в пределах 10 минут без ущерба ресурса двигателя, что на стационарных машинах невозможно сделать. Для запуска авиационного двигателя требуется маломощный (до 500 кВт) стартовый мотор, для стационарных турбин требуется Выпуск 2
/ 2016 Возможность быстрого разгона из режима ожидания до режима полной нагрузки: до 2‐х минут у двигателей авиационного типа против 10‐15 минут у стационарных турбин; Возможность быстрого останова. От 5‐15 минут у двигателей авиационного типа против 30‐60 минут у стационарных турбин; Быстрое охлаждение после остановки (менее чем за 1 час) и готовность к обслуживанию. Стационарным турбинам из‐за большей массы требуется охлаждение с вращающимся валом в течение 10‐24 часов; Возможность быстрого рестарта после остановки. У стационарных турбин если рестарт не состоялся в течение 10 минут, то требуется проводить полный цикл охлаждения для повторного старта.
Сравнительный анализ российских и зарубежных газотурби
двигателей В связи с тем, что сравнительный анализ ГПА российского и иностранного производства провести не представляется возможным по причине закрытости сведений, составляющих, как правило, коммерческую тайну у зарубежных производителей и поставщиков оборудования, в данном разделе проведен сравнительный анализ газовых турбин отечественного и импортного производства в классах мощности 16 и 25 МВт. В классе агрегатов мощности 16 МВт сопоставлены технические характеристики и параметры следующих газовых турбин: ‐ ПС‐90ГП‐2 производства АО «Авиадвигатель»; ‐ АЛ‐31СТ производства ПАО «УМПО»; ‐ SGT‐500 производства Siemens AG Oil & Gas; ‐ Titan 130 производства Solar Turbines Inc.
Концентрация оксидов 122,0 ‐ 128,4 115,0 ‐ 152,9 ≤ 30 ≤ 30 азота (в пересчете на диоксид азота) в сухих продуктах сгорания, СNOx, мг/м3 Концентрация оксида 82,0 ‐ 85,6 88,0 ‐ 88,3 ≤ 50 ≤ 50 углерода в сухих продуктах сгорания ССO, мг/м3 В классе мощности 25 МВт для сравнения взяты используемые на объектах газовой отрасли РФ: ‐ ПС‐90ГП‐25 производства АО «Авиадвигатель»; ‐ НК‐36СТ производства ПАО «Кузнецов»; ‐ SGT‐600 производства Siemens AG Oil & Gas; ‐ Industrial RB211 G62 DLE производства Siemens AG Oil & Gas.
Параметр
ПС‐90ГП‐ 25
ПС‐90ГП‐ 25А
НК‐ 36СТ
SGT‐600
Industrial RB211 G62 DLE
Номинальная мощность, кВт
25 000
25 900
25 000
25 240
27 500
Эффективный КПД в станционных условиях, %
37,9
38,6
34,5
34,6
36,2
Межремонтный ресурс, час
25 000
30 000
25 000
25 000
25 000
Назначенный ресурс, час
100 000
150 000
100 000
150 000
150 000
Концентрация оксидов азота (в пересчете на диоксид азота) в сухих продуктах сгорания, СNOx, мг/м3
92,0 ‐ 144,3
≤ 30
120,0 ‐ 199,6
≤ 30
≤ 30
Концентрация оксида углерода в сухих продуктах сгорания ССO, мг/м3
137,0 ‐ 96,2
≤ 50
240,0 ‐ 475,0
≤ 50
≤ 50
Результаты сравнения газотурбинных двигателей мощностью 1 МВт отечественного и зарубежного производства:
В 2015 году в ПАО «Газпром» вступили в действие нормы выбросов вредных веществ газотурбинных двигателей, обозначенных в «Научно‐ технической политике ОАО «Газпром» до 2030 г.». В соответствии с ней, нормы выбросов в диапазоне рабочих режимов газотурбинных двигателей, по NOx ‐ не должны превышать 50 мг/куб. м, а по СО – не более 100 мг/куб. м. Сегодня ни один отечественный газотурбинный двигатель, поставляемый в ПАО «Газпром», не вписывается в действующие международные экологические нормы.
АНАЛИТИКА и ИССЛЕДОВАНИЯ АССОЦИАЦИИ «НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ» info@newgaztech.ru Россия, г. Москва, Старопименовский пер., д.13 с. 1 Т: (495) 609 03 55 Сергей Гуляев Начальник Управления нефтехимического оборудования, трубопроводной арматуры и машиностроения ООО «Газпром комплектация» Валентин Рыбницкий Заместитель начальника Управления нефтехимического оборудования, трубопроводной арматуры и машиностроения ООО «Газпром комплектация» Дмитрий Фадеев Заместитель начальника Управления маркетинга ООО «Газпром комплектация» Ассоциация не несет ответственности за недостоверность информации, предоставленной третьими лицами, а также за возможные потери, ущерб или убытки от любых действий и решений, осуществленных (принятых) с использованием настоящей информации.