Газотурбинные и парогазовые установки в России. Парогазовая установка с вводом пара в газовую турбину - перспективное направление развития энергетических установок, страница 35

В процессе создания и эксплуатации двигателей наземного применения были отработаны основные принципы конвертирования авиадвигателей [1]. Это позволило с начала 90-х годов приступить к созданию двигателя НК-37 для привода электрогенератора. Внешний вид этого двигателя показан на рис. 1, а его параметры даны в таблице [2, 3]. Он создан на базе мощного двухконтурного авиационного ГТД НК-321 и имеет параметры, не уступающие лучшим зарубежным образцам. Основным топливом двигателя является природный газ, резервным — дизельное топливо. Двигатель состоит из двух основных модулей - генератора газа и свободной турбины, которая может вырабатывать электроэнергию на двух промышленных частотах: 50 и 60 Гц, При создании двигателя основное внимание было обращено на надежность и снижение экологически вредных выбросов с выхлопными газами. В настоящее время концентрация в выхлопных газах N0х составляет 40, а СО — 100 млн-1 . В экспериментальной обработке находится новая камера сгорания (взаимозаменяемая с существующей), которая позволит снизить концентрацию NOх

до 25, а СО — до 50 млн-1 (рис. 2). Рама, являющаяся принадлежностью двигателя, снабжена убирающимися внутрь рамного пространства колесами. В сочетании с малой массой двигателя такой мощности (9 150 кг) это позволяет быстро производить монтаж и демонтаж двигателя и его модулей.

Основной модуль двигателя — генератор газа — по некоторым узлам идентичен генератору газа двигателя НК-ЗбСТ, который успешно эксплуатируется на компрессорной станции ОАО «Газпром» и имеет высокую надежность и хорошую наработку. Общетехнический ресурс двигателя НК-37 составляет 100 000 ч, срок службы до капитального ремонта — не менее 25 000 ч. Необходимость капитального ремонта определяется по состоянию оборудования. Из опыта работы двигателей семейства НК в ОАО «Газпром» было выявлено, что фактический ресурс между капитальными ремонтами значительно больше назначенного техническими                                                                      условиями.

Создание двигателя тормозили сложности с финансированием. В апреле 1996 г. было заключено Генеральное соглашение о совместной деятельности ОАО «Самарэнерго» и ОАО СНТК имени Н.Д. Кузнецова по созданию и использованию энергоблоков теплоэлектростанций на базе газотурбинного двигателя авиационного типа НК-37 и энергии, полученной от них. На первом этапе совместной работы было признано целесообразным установить на Безымянской ТЭЦ г. Самары опытный головной образец двигателя для теплоэлектростанции. Генеральному соглашению предшествовала большая подготовительная работа двух коллективов по выработке концепции таких энергоблоков. Специалисты обоих предприятий пришли к выводу о необходимости создания энергоблока с ГТУ мощностью 25 МВт. Работа проводилась при поддержке областной администрации и лично Самарского губернатора К.А. Титова.

В основу проектирования энергоблока был заложен модульный принцип, позволяющий комбинировать расположение модулей в зависимости от конкретных условий установки и эксплуатации теплоэлектростанции и в соответствии с требованиями заказчика.

Конверсия и рыночная экономика диктуют новые требования к работе предприятий. Если раньше коллектив СНТК занимался созданием только двигателя, то в новых условиях им проводились пакетирование и проектирование основных модулей теплоэлектростанции (за исключением электрической и паровой частей).Управление двигателем полностью автоматизировано и связано с АСУ ТП электростанции.

Проект размещения ГТУ на Безымянской ТЭЦ разработан Белорусским НИИэнергопром. На выхлопе двигателя НК-37 установлен специально разработанный Таганрогским котельным заводом утилизационный паровой котел типа К-40/1,4-310-435 со вспомогательным оборудованием. Внешний вид газотурбинной электростанции показан на рис. 3. Для нее характерны следующие основные параметры и показатели;

Электрическая мощность, МВт.............                                         25...30