Перечень сокращений, условных обозначений, терминов, единиц и символов

а - норма расхода воды на горячее водоснабжение на человека, л/сут

в- удельный расход условного топлива, кгу.т./кВтч (кгу.т./Гкал)

c- удельная теплоемкость, кДж/кг∙°С

G- расход воды, м³/ч

К- капитальные затраты, тыс.руб.

N- электрическая мощность, МВт

Р- давление теплоносителя, ат (МПа)

Q- тепловая нагрузка, Гкал/ч (МВт)

q- удельные тепловые потери, ккал/чм (Вт/м)

S – себестоимость отпущенной энергии, руб/кВтч (руб/Гкал)

t- температура теплоносителя, °С

- разность сравниваемых значений

- коэффициент полезного действия

- плотность, кг/м³

Д- расход пара, т/ч

Ду- условный диаметр трубопровода

Бгтэс – блочная газотурбинная электростанция

ГВС- горячее водоснабжение

ГРП – газораспределительный пункт

ГРУ – главный распределительный пункт

ГТП – газотурбинный привод

ГТУ – газотурбинная установка

ЕЭС – Единая энергосистема

КОП – категория опасности предприятия

КПД – коэффициент полезного действия

КУВ – котел-утилизатор водогрейный

КЦ – котельный цех

ЛЭП – линия электропередач

НПП – научно-производственное предприятие

ОАО – открытое акционерное общество

ПДВ – предельно-допустимые выбросы

ПДК – предельно-допустимые выбросы

РАО – Российское акционерное общество

РД – руководящий документ

РТС – район тепловых сетей

СНиП – строительные нормы и правила

ТЭЦ – теплоэлектроцентраль

УПТС – Уфимское предприятие тепловых сетей

ЦТП – центральный тепловой пункт

Введение

Убедительным свидетельством перспективности использования газотурбинных технологий в схеме ТЭЦ является высокое значение эффективного коэффициента использования топлива (более 90%). Газотурбинные теплоэлектростанции очень экономичны, разница между средней величиной удельного расхода топлива по ТЭЦ РАО «ЕЭС России», равном 336,9 г у/т./кВт.ч, и удельным расходом топлива на предлагаемых блочных газотурбинных электростанциях (БГТЭС), равном 173,3 г у.т./кВт.ч, составляет 163,6 г у.т./кВт.ч. При стоимости природного газа 750 руб. за 1000 нм куб. и его удельном весе равном 0,7 кг/нм куб., стоимость топливной составляющей в себестоимости электроэнергии и тепла в зависимости от КПД использования топлива равна 0,4 х КПД станции. При повышении цены газа в 2005 г (прогноз) до 1240 руб. /1000 нм куб. снижение себестоимости 1 кВт/ч электроэнергии, произведенной на БГТЭС, благодаря снижению потребления топлива, возрастет с 0,064 до 0,205 руб./кВт/ч. Таким образом, чем выше стоимость топлива, тем более выгодно применять БГТЭС. Основными потребителями природного газа в России являются ГРЭС, ТЭЦ и котельные (муниципальные промышленные). Моральное и физическое старение энергетических объектов при дефиците природного газа и дефиците финансовых ресурсов будет только усугублять ситуацию и может привести к неуправляемому выбытию энергомощностей. В себестоимости электроэнергии и тепла доля затрат на топливо составляет 65% и выше. Поэтому магистральным направлением энергосбережения следует считать повышение топливной эффективности установок. Реконструкция муниципальных и промышленных котельных в БГТЭС выполняет четыре основные функции энергосбережения:

- Котельные, дающие населению до 62% тепловой энергии, превращаются из потребителей электроэнергии в поставщиков дешевой электроэнергии, как в пиковом, так и в базовом режимах.

- Существенно снижаются удельные расходы топлива, как на производство электроэнергии, так и на производство тепла.

- Снижается себестоимость тепловой энергии, что очень важно, поскольку появляется возможность дотации превратить в инвестиции.

- Уменьшаются потери в сетях, так как местные источники электроэнергии расположены вблизи потребителей.

- Параллельно с энергосбережением улучшаются экологические показатели, существенно снижаются выбросы в атмосферу загрязняющих веществ.

Поставляемые блоки ЭС должны обеспечивать возможность монтажа на открытой площадке или в специальном здании. Способ установки агрегатов определяется заданием на проектирование конкретной электростанции. По мнению разработчика идеальным вариантом размещения блоков станции должно быть здание, позволяющее установить перспективно несколько станций, обеспечивающее максимальную унификацию технических решений на всех уровнях (от отдельных блочных устройств до генерального плана). Такой вариант позволит планово работать при набросе и сбросе нагрузки, вовремя произвести техническое обслуживание, отследить аварийную ситуацию.

Выпускаемые в настоящее время газотурбинные электростанции (ГТЭС) мощностью 2-100 МВт способны давать тепло и электричество небольшим городам, районам, поселкам и промышленным предприятиям. Работать они могут как автономно, так и параллельно с другими источниками питания или централизованной энергосистемой.

Как показывает опыт США, основными потребителями газотурбинных генераторных установок являются коммунальные службы, на долю которых приходится в настоящее время около 70% общего объема продаж в этой стране. Доминируют на рынке газогенераторных установок в США несколько компаний - General Electric, Westinghous, Siemens, на долю которых приходится около 80% продаж, а также АВВ+. В нашей стране имеется большой опыт использования стационарных ГТУ в системе Газпрома и при производстве электроэнергии, ГТУ выпускаются серийно несколькими крупными предприятиями, такими как ЛМЗ (С.Петербург), «Пермьавиадвигатель», НПП «Мотор» (Уфа), НПП «Салют» (Москва) и др..

Газотурбинные электростанции небольшой мощности представляют собой стационарные установки блочно-контейнерного типа. При необходимости они могут дополняться дожимающим компрессором, утилизационным теплообменником, установкой подготовки топливного газа. При отсутствии внешнего источника для запуска газотурбинная электростанция может дополняться дизельным двигателем.

Основным блоком ГТЭС является энергоблок, в который входят газотурбинная установка (при необходимости с редуктором) и синхронный генератор с системой возбуждения. На двигателе предусмотрены системы запуска, защиты и сигнализации, противообледенения. В комплект входят также система всасывания и очистки воздуха, блок маслоснабжения, блок автоматики, пожаротушения и вентиляции, укрытия двигателя. Атмосферный воздух через входное воздухоочистительное устройство и камеру всасывания поступает в двигатель. Воздухоочистительное устройство предназначено для очистки циклового воздуха газотурбинной установки от капельной влаги, снега и пыли, вызывающих эррозийный износ лопаточного аппарата компрессора газотурбинной установки. В компрессоре двигателя воздух сжимается и поступает в камеру сгорания, где в потоке воздуха сжигается топливо, поступающее через форсунки. Далее горячие газы поступают на лопатки турбины, где тепловая энергия потока превращается в механическую энергию вращения роторов турбин. Мощность, полученная на валу свободной турбины, расходуется на привод турбогенератора, который вырабатывает электроэнергию. Крутящий момент от cвободной турбины передается на ротор генератора. При вращении ротора возникает магнитный момент, создающий в обмотках статора электрический ток. С помощью системы возбуждения генератора поддерживается постоянство напряжения на всех режимах работы генератора.

Отработанные в двигателе газы через выхлопное устройство поступают в котел-утилизатор. Система автоматического управления ГТЭС обеспечивает полную автоматизацию пуска станции, синхронизацию электрогенератора, а также контроль необходимого при эксплуатации числа параметров. Система подготовки топливного газа включает в себя блоки очистки газа от механических примесей, капельной жидкости и сероводорода. Выполненные в виде отдельных модулей высокой заводской готовности БГТЭС позволяют производить монтаж на ограниченной площади в непосредственной близости от потребителя или источника газа. При этом газотурбинные электростанции обладают следующими несомненными преимуществами:

- высокая надежность, показатель наработки до капитального ремонта составляет 25-30 тыс. часов, ресурс основных узлов - до 100-150 тыс. часов;

• коэффициент использования топлива достигает 93%;

• экономичность установок, короткий срок окупаемости (3-5 лет) при небольшом сроке строительства;

- автоматическая система управления и широкая диагностика технического состояния, простота в управлении, минимальная численность обслуживающего персонала;

- высокие экологические показатели: удельные выбросы Nox в пределах 50-100 мг/нмЗ, СО не более 150 мг/нмЗ и уровень шума не более 80 децибел.