Введение
1 Описание станции ГТЭС «Полярная»
1.1 Система газоснабжения ГТЭС «Полярная»
1.2 Система водоснабжения ГТЭС «Полярная»
1.3 Система отопления и теплоснабжения станции
2 Газовая турбина PG6111FA General Electric. Техническое описание и краткая характеристика оборудования блока
2.1 Описание устройства и работы блока
2.1.1 Устройство газовой турбины
2.1.2 Силовой редуктор
2.1.3 Генератор
3 Расчётная часть
3.1 Газовая турбина
3.1.1 Параметры сжатия воздуха в турбокомпрессоре
3.1.2 Определение параметров газа после камеры сгорания
3.1.3 Определение параметров процесса расширения газа в турбине
Заключение
Список используемых источников
Наша страна – один из мировых лидеров по добыче нефти. Вместе с тем, практически на любом нефтяном месторождении существуют две проблемы – энергообеспечение и утилизация попутного нефтяного газа (ПНГ). Поэтому сегодня все ведущие российские нефтяные компании активно развивают энергетические программы с применением газотурбинных и технологий, решая, таким образом, обе проблемы.
Одним из уникальных проектов энергоэффективности компании «ООО РН Ванкор» стала ГТЭС Полярная, где применены турбины единичной мощностью 75 МВт, работающие на попутном нефтяном газе.
Газотурбинная электростанция построена Туруханском районе Красноярского края. Площадка выбрана с учетом оптимальной выдачи электрической мощности на близлежащие объекты нефтедобычи.
На площадке размещается комплекс зданий и сооружений электростанции с учетом технологических связей, удобства обслуживания и эксплуатации, с соблюдением противопожарных правил и санитарных норм. ГТЭС предназначена для повышения надежности и экономичности электроснабжения потребителей ООО «РН Ванкор».
На станции ГТЭС Полярная является основным оборудование: две газовые турбины 6FA, выпускаемые в Рыбинске ООО «Русские Газовые Турбины» по лицензии компании General Electric.
В рамках данной выпускной квалификационной работы был произведен расчет и изучению газотурбинной электростанции «Полярная», которая расположена в Туруханском районе Красноярского края.
Данная электростанция представляет большой интерес, ведь она необходима, чтобы обеспечить нефтегазовое месторождение «Ванкорское» энергией. Этот нефтегазовый район считается перспективным из-за больших извлекаемых запасов нефти в районе 500 млн. тонн. В работе месторождение только с 2009 года.
У газотурбинной станции есть свои плюсы и минусы. К основным преимуществам таких систем относятся:
Простота конструкции. В составе отсутствуют сложные элементы – системы для подвода пара или вспомогательные устройства. Это позволяет снизить общий вес установок и материальные затраты на их изготовление.
Минимальное водопотребление. Вода в системе используется только для снижения температуры масла в подшипниках.
Высокая скорость монтажа и запуска. Турбогенераторы оперативно включаются в работу, переходя в режим нагрузки в течение 15-20 минут.
Возможность дополнительного получения большого количества тепловой энергии, которую можно использовать для обогрева помещений, не тратя средства на подвод коммуникаций и оплату тепловой энергии от централизованных сетей.
Низкая токсичность во время работы позволяет использовать станции даже в городских условиях. Экологичность обеспечивается также небольшим уровнем вибрации при работе оборудования.
Доступность топлива, и большие возможности для подключения.
Надежность. Устройства, входящие в состав ГТЭС рассчитаны на продолжительную и бесперебойную работу в течение длительного времени.
За счет возможности работы в автономном режиме и комплектации оборудования системами автоматики, такие станции не требуют большого количества персонала. Устройствами легко управлять и контролировать их режимы.Есть у таких установок и некоторые недостатки. Из-за того, что на входе в турбину температура газа может подниматься до высоких значений, для изготовления необходимо использовать стали жаростойких марок. Также для станций характерна низкая фактическая мощность, что обусловлено большим энергорасходом на привод в действие компрессора. Для эксплуатации установок можно использовать только газ или жидкое топливо, при необходимости применения твердого топлива, оно нуждается в дополнительной обработке. Также вращение турбины создает высокий уровень шума.
1 Приказ Ростехнадзора от 15.12.2020 № 536 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности» «Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением».
2 Приказ Ростехнадзора от 15.12.2020 №531 «Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности сетей газораспределения и газопотребления».
3 Приказ Минэнерго России от 04.10.2022 № 1070 «Об утверждении Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации и о внесении изменений в приказы Минэнерго России от 13 сентября 2018 г. № 757, от 12 июля 2018 г. № 548».
4 Приказом Минэнерго России от 13.09.2018 № 757 «Об утверждении правил переключений в электроустановках».
5 Приказом Минэнерго России от 22.09.2020 №796 «Об утверждении Правил работы с персоналом в организациях электороэнергетики Российской Федерации».
6 Приказом Минэнерго России от 12.07.2018 № 548 «Об утверждении требований к обеспечению надежности электроэнергетических систем, надежности и безопасности объектов электроэнергетики и энергопринимающих установок «Правила предотвращения развития и ликвидации нарушений нормального режима электрической части энергосистем и объектов электроэнергетики»
7 РД 34.03.201-97 Правила техники безопасности при эксплуатации тепломеханического оборудования электростанций и тепловых сетей.
8 Инструкция ООО «РН-Ванкор» № П3-05 И-86790 ЮЛ-583 «О мерах пожарной безопасности в Обществе».
9 Трухний, А. Д. Расчет тепловых схем парогазовых установок утилизационного типа / А. Д. Трухний, С. В. Петрунин – Москва : МЭИ, 2001 – 24 с.
10 Подборский, Л. Н. Газотурбинные и парогазовые установки электростанций : методическое пособие к курсовому проектированию / Л. Н. Подборский. – Красноярск : СФУ, 2015. – 53 с.
11 Цанев, С. В. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций : учеб. пособие для вузов / С. В. Цанев, В. Д. Буров, А.Н. Ремезов. – Москва : Издательство МЭИ, 2002. – 584 с.
12 Костюк, А.Г. Турбины тепловых и атомных электрических станций : учебник для вузов / – 2-е изд., перераб. и доп. / А. Г. Костюк, В. В. Фролов, А. Е. Булкин и др. ; ред. А. Г. Костюк. – Москва : Издательство МЭИ, 2001. – 488 с.
13 Степанов, И. Р. Парогазовые установки. Основы теории, применение и перспективы : Апатиты, 2000. –166 с.
14 Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод), С.-П. :
ВТИ, НПО ЦКТИ, 1998г. – 256 с.
15 Ривкин, С. Л. Теплофизические свойства воды и водяного пара / С. Л. Ривкин, А. А. Александров. – Москва : Энергия, 1980. – 425 с.
16 Бойко, Е. А. Котельные установки и парогенераторы (тепловой расчет парового котла) : Учебное пособие / Е. А. Бойко, И. С. Деринг, Т. И. Охорзина. Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2005. –96 с.
17 Паровые турбины : номенклатурный каталог. / «Силовые машины» Калужский турбинный завод, 2018 – 380 с.
18 Подборский, Л. Н. Турбины ТЭС и АЭС : метод. указ. по курсовому проектированию для студентов специальности – «Тепловые электрические станции» / Л. Н. Подборский. – Красноярск : КрПИ, 1991. – 62 с.
19 Нормы технологического проектирования тепловых электрических станций.– Москва : Минэнерго СССР, 1981.
20 Цыганок, А. П. Проектирование тепловых электрических станций : учеб. Пособие / А. П. Цыганок, С. А. Михайленко – Красноярск : КрПИ, 1991.–119 с.
21 Федеральная служба государственной статистики [Электронный ресурс]: содержит сведения о средних заработных платах по отраслям промышленности.
22 Методика определения валовых вырбросов загрязняющих веществ в атмосферу от котльных установок ТЭС – Москва : АООТ «ВТИ», 1998г. – 38 с.
23 Рихтер, Л. А. Охрана водного и воздушного бассейнов от выбросов тепловых электростанций : уч. для вузов по специальности "Тепловые электрические станции", "Технология, воды и топлива на тепловых электрических станциях" / Л. А. Рихтер, Э. П. Волков, В. Н. Покровский ; ред. П. С. Непорожний.– Москва : Энергоиздат, 1981 . – 296 с.
24 Барановский, В.В. Технико-экономическое обоснование создания тепловых электрических станций: учебное пособие. – Санкт-Петербург: Высшая школа технологии и энергетики, 2018. – 30 с.
25 Зубова, М.В. Экономика и организация энергетического производства: учебно-методическое пособие. – Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2017. – 66 с.
26 Рыжкин, В. Я. Тепловые электрические станции / В.Я. Рыжкин. –Москва : Энергоатомиздат, 1967.
27 Михайленко, С.А. Тепловые электрические станции : учеб. пособие. 2-е изд. испр. / С. А. Михайленко, А. П. Цыганок. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2005. –302 с.
28 Цыганок, А.П. Тепловые и атомные электрические станции : учеб. пособие : в 2 ч./ А. П. Цыганок.– Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2000. – 123 с.
29 Рожкова, Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций : учеб. пособие : третье издание. / Л.Д. Рожкова, В. С. Козулин.– Москва : Энергомиздат, 1987. – 648 с