На Коломенском заводе* реализуется перспективный проект по производству отечественных газопоршневых электростанций.
Данный реализуемый проект способен внести существенный вклад в развитие независимого российского рынка распределенной генерации.
Первые две блочно-модульные электростанции ЭГПК 9 были установлены на Коломенском заводе в 2023 году. Они обеспечивают заводские цеха электричеством и теплом. Их использование позволяет снижать потребление из внешней сети и сокращать расходы предприятия на электроэнергию.
Расчетная себестоимость вырабатываемой ЭГПК 9 электроэнергии ниже доступного сетевого тарифа. Одна станция способна вырабатывать 900 кВт электричества и 1100 кВт тепла.
По суммарному объему производства тепла две станции могут полностью обеспечить Коломенский завод горячей водой.
Ожидаемый срок окупаемости проекта — менее пяти лет, тогда как срок службы оборудования составляет 20 лет. Он может быть продлен при условии дефектовки состояния всех узлов и замены на новые.
Сердце электростанции ЭГПК 9
Создание газопоршневых электростанций ЭГПК 9 стало возможным благодаря отечественному двигателю-генератору 1-9ГМГ разработки специалистов Инжинирингового центра двигателестроения (ИЦД) ТМХ и Коломенского завода.
Инженеры приступили к работе над газовым двигателем еще в 2005 году. С тех пор были выпущены двигатели-генераторы 6ГМГ, 8ГМГ и 9ГМГ.
В развитие перспективного направления распределенной энергетики в 2022 году конструкторы ИЦД ТМХ разработали газопоршневой двигатель-генератор 1-9ГМГ. Он предназначен для установки на стационарных и блочнотранспортабельных электростанциях различных исполнений, которые могут использоваться в качестве основных и резервных источников электро- и теплоснабжения для промышленных предприятий и объектов народного хозяйства.
Распределённая система подачи топливного газа позволяет достичь более высоких, чем у двигателей, использующих внешнюю систему газоподачи, показателей приемистости.
Справка
Электростанции с газопоршневыми двигателями-генераторами Коломенского завода могут работать как автономно, так и параллельно с сетью или другими электростанциями и обеспечивать снабжение потребителя переменным трехфазным током напряжением 6300 или 10 500 В, при частоте 50 Гц. Они могут использоваться в качестве основных и резервных источников электро- и теплоснабжения для промышленных и народнохозяйственных объектов.
При поставке оборудования Коломенский завод не только проводит пусконаладочные работы, но и предлагает услуги дальнейшего сервисного обслуживания двигателя и поставку оригинальных запасных частей собственного производства.
Газовые двигатели Коломенского завода имеют ряд преимуществ перед иностранными аналогами. Так, унификация деталей и узлов 1-9ГМГ (до 70%) с дизельными двигателями типа Д49 обеспечивает высокую ремонтопригодность, низкую стоимость обслуживания и запасных частей.
Применение системы распределенной подачи топливного газа по цилиндрам двигателя дает более высокие показатели приемистости, чем на импортных двигателях с внешней подачей газа. При испытаниях на автономную нагрузку газопоршневой двигатель-генератор 1-9ГМГ обеспечивает наброс нагрузки (единовременное (разовое) резкое увеличение нагрузки) до 30% от номинальной мощности, а выход на 100%-ную нагрузку в 900 кВт происходит в четыре ступени.
Коломенский газопоршневой двигатель на 70% состоит из отечественных комплектующих. Все его основные компоненты — блок цилиндров, цилиндропоршневая группа, коленчатый вал, распределительный вал, рама двигателя и пр. — производятся на предприятиях Трансмашхолдинга.
Отдельные узлы, такие как турбокомпрессоры, масляные и топливные фильтры, системы контроля и управления двигателем, закупаются у квалифицированных российских поставщиков.
Серийное производство двигателейгенераторов 1-9ГМГ на Коломенском заводе было запущено в 2023 году. В марте 2024 года три таких агрегата отправлены для модернизации энергокомплекса Южных электрических сетей Камчатки. В мае завершились работы по изготовлению и стендовым испытаниям двигателя-генератора 1-9ГМГ напряжением 10 500 В и мощностью 900 кВт для нужд ГК «Трансэнергопром». Эта установка найдет применение в качестве основного генерирующего оборудования пилотного энергоцентра в селе Шоршелы в Чувашии.
Энергоцентр планируют эксплуатировать в режиме выдачи 100%-ной мощности в энергосистему республики.
Управление работой станции выполняется с панели, расположенной внутри электротехнического отсека, или дистанционно с персонального компьютера.
Газопоршневой двигатель-генератор 1-9ГМГ может поставляться как отдельно для установки в здании, так и в блок-контейнерном исполнении полной заводской готовности.
В базовом варианте агрегат использует в качестве топлива природный газ. При доработке конструкции возможно применение попутного нефтяного газа или биогаза.
Система управления двигателягенератора позволяет обеспечить его работу как параллельно с сетью, так и в островном режиме, в том числе вместе с другими агрегатами.
Эффект от применения многоагрегатных станций, работающих синхронно, обуславливается графиком нагрузки потребления, возможностью подключать и отключать дополнительные агрегаты при повышении или снижении нагрузки для обеспечения минимального расхода топлива и надежности энергоснабжения потребителя.
Квалифицированные заводские специалисты проводят монтажные и пусконаладочные работы в местах установки газопоршневого двигателягенератора.
Гарантийный срок эксплуатации агрегата составляет 18 месяцев с момента его ввода (или 24 месяца со дня отправки с завода) либо 10 тысяч часов наработки (в пределах указанного выше срока), что является показателем высокой надежности: не все производители зарубежных аналогов могут предоставить такую гарантию, да и в целом обеспечить в текущих условиях необходимый уровень сервиса.
При поставке оборудования Коломенский завод может предложить своим заказчикам не только пусконаладочные работы, но и услуги дальнейшего сервисного обслуживания двигателя и поставку оригинальных запасных частей собственного производства.
Ремонтные бригады имеют большой опыт подготовки двигателей-генераторов к эксплуатации, технического обслуживания, капитального ремонта непосредственно на площадках заказчика.
Параметры работы двигателей в эксплуатации, внеплановые простои, неисправности, выявленные в ходе проведения технического обслуживания, тщательно анализируются специалистами сервисной службы и конструкторскими подразделениями для совершенствования и улучшения потребительских характеристик газопоршневых агрегатов.
По согласованию с заказчиками возможно внесение новых технических решений в конструкцию с внедрением в эксплуатируемые газопоршневые агрегаты с сохранением гарантийных обязательств.
Перспективы
Помимо совершенствования и улучшения эксплуатационных характеристик существующих агрегатов, ведутся работы по созданию новых образцов газопоршневых установок с увеличением мощности до 2000–2200 кВт за счет применения форкамернофакельного воспламенения топливной смеси.
О наличии спроса на такие агрегаты можно судить по уже имеющимся запросам со стороны ряда крупных заказчиков.
В дальнейшем также предполагается создание газопоршневого агрегата мощностью до 4000 кВт на основе дизельных двигателей нового семейства.
Реализация этих перспективных проектов позволит ТМХ выйти на российский топливно-энергетический рынок в сфере распределенной генерации при строительстве новых объектов и замене импортных двигателейгенераторов качественными отечественными продуктами.
*Коломенский завод* входит в состав компании «ТМХ Энергетические решения».
Источник информации — журнал «Вектор ТМХ».
