ЭТС-W1560: "ЭНЕРГОТЕХСЕРВИС
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
Новые
разработки
ЭТС-W1560:
«ЭнергоТехСервис» расширяет
модельный ряд своих ГПЭС
In brief В. А. Свергин – ООО «ЭнергоТехСервис»
ETS-W1560: С начала 2021 года линейка серийных модульных газопоршневых электростанций компании
Energotekhservis expands «ЭнергоТехСервис» пополнилась новой моделью – ЭТС-W1560. Номинальная мощность ГПЭС,
the model range of its gas запущенной в серийное производство, составляет 1250 кВт, что на 15 % выше своего ближайшего
engine power plants. предшественника – ЭТС-W1375.
Since the beginning of
2021 the range of modular
gas engine power plants of Особенности новой ГПЭС нагруженным. Это стало возможным, во-пер-
EnergoTechService compa- Конструктив ЭТС-W1560 подтвердил привер- вых, благодаря использованию технологии сжи-
ny has been supplemented женность ООО «ЭнергоТехСервис» своим базо- гания обогащенной топливной смеси по циклу
with a new model – вым принципам при проектировании: станция Миллера, во-вторых, модификации конструк-
ETS-W1560. Rated power осталась компактной, с высокой степенью ции головок цилиндров, которая позволила сни-
of the plant launched заводской готовности, универсальной по приме- зить температуру в критически важных зонах,
in mass production is нению и удобной для обслуживания. И при этом в-третьих, оптимизации конструкции поршня.
1250 kW, which is 15 % она не потеряла в мобильности. Габариты пер- Эти технические новшества существенно
higher than the output of вых экземпляров ЭТС-W1560 в рабочем состоя- повлияли на эксплуатационные характеристи-
its closest predecessor, нии со всем установленным навесным оборудо- ки ЭТС-W1560:
ETS-W1375 gas engine ванием составляют 10500 х 2438 х 6210 мм, то 1. Повысилась топливная универсальность.
power plant. есть по сравнению с ЭТС-W1375 она стала ЭТС-W1560 может устойчиво работать на
The design of the короче на 1,5 м при той же высоте и ширине. сложных газах. На составах газа с WKI* 55 и
ETS-W1560 confirmed the Меньшие габариты стали возможны благо- выше двигатель работает без потери мощности.
commitment of даря оптимизированным компоновочным реше- Даже наличие в топливном газе серосодержа-
EnergoTechService LLC ниям. Кроме того, в ЭТС-W1560 используется щих компонентов (до 0,2 %, молярная доля)
to its basic design princi- газопоршневой двигатель новой серии, обла- существенно не влияет на ресурс двигателя.
ples: the plant remained дающий большей мощностью. При этом габари-
compact, with a high ты двигателя, по сравнению с предыдущей *WKI – Waukesha Knock Index, аналог метанового
degree of factory readi- версией, остались неизменными. Можно пред- числа (MN), применяемый в компании Waukesha для
ness, universal in its appli- положить, что двигатель стал работать в более расчета показателей работы двигателя на различных
топливных газах. В зависимости от состава топлив-
cation and convenient for напряженном режиме и нагрузка на его отдель- ного газа численно может быть равен или незначи-
maintenance. ные узлы пропорционально возросла – однако тельно превышать метановое число (MN) для данного
это не так. Наоборот, двигатель стал менее состава, расcчитанное методом AVL
4 www.turbinediesel.ru Турбины и Дизели /майиюнь 2021
2. Способность работать при высоких Табл. Основные технические характеристики ЭТС-W1560
температурах окружающего воздуха и большой Наименование
высоте над уровнем моря. ЭТС-W1560 может Производитель двигателя Waukesha
эксплуатироваться в жарких регионах, не
Номин. электрич. мощность, кВт 1250
теряя мощности даже на большой высоте над
уровнем моря. Предельные значения без сни- Метановый индекс (мин. значение) 30
жения номинальной мощности: температура КПД (эл.), % 35
окружающей среды до +40 °С, высота 1000 м Частота вращения коленчатого вала, об/мин 1000
над уровнем моря. Но и на высоте более 1000 м Расход топлива при 100 %-й нагрузке*, м3/ч от 285
и при более высоких температурах ЭТС-W1560
Рабочая температура, °С –60...+45
сохраняет работоспособность при незначи-
тельном снижении выходной мощности. Объем двигателя, л 115,4
3. Снизились эксплуатационные затраты. Габариты модуля, Д х Ш х В, м 10,5 х 2,4 х 6,2
Несмотря на большую мощность по сравнению Масса модуля, кг 31 000
с ЭТС-W1375, стоимость эксплуатации новой
Выходное напряжение, кВ 0,4 / 6,3 / 10,5
ГПЭС снизилась на 22 %. Достижение таких
Наработка до замены масла*, м/ч до 6000
результатов стало возможным благодаря сле- * в зависимости от соста-
дующим факторам: Наработка до капремонта**, м/ч до 65 000 ва газа и условий
n применению менее дорогих свечей зажига- Назначенный ресурс, м/ч 260 000 эксплуатации
** определяется по
ния с увеличенным ресурсом. Использо- Система предиктивной аналитики MyPlant фактическому состоянию
вание свечей из недрагоценных металлов и
модуля питания зажигания нового поколе-
ния (IPMD2) увеличивают интервал замены MyPlant – это облачная информационная платформа, реализо-
свечей до 4000 часов; ванная на концепции IoT (от англ. Internetofthings – интернет
n увеличенным интервалам замены масла. вещей), служит для оптимизации управления, эксплуатации и
За счет улучшенной конструкции поршня обслуживания отдельной ГПЭС или парка электростанций на
интервалы замены масла продлены до базе газовых двигателей.
4000 моточасов (в зависимости от состава Наиболее востребованная функция myPlant – предиктивная ана-
газа и условий эксплуатации, необходи- литика, которая дает рекомендации для технического обслужива-
мость замены определяется по фактическо- ния узлов двигателя не по установленным регламентам, а по их
му состоянию); фактическому состоянию, а также прогнозирует нештатные
n сокращению количества выездов сервисных ситуации на основе технологии BigData. Такие подходы передают
бригад для работ с двигателем, в результате функции мониторинга и анализа под контроль искусственного
чего эксплуатационные затраты снижа- интеллекта, освобождают оператора от выполнения рутинных
ются. задач и в конечном итоге упрощают механизмы принятия решений.
4. Увеличились интервалы больших ТО. Одно из
существенных преимуществ использования
цикла Миллера в сжигании топливовоздушной
смеси – это снижение температуры в конце
такта сжатия. Казалось бы, меньшая темпера-
тура уже обеспечит более продолжительный
сервисный интервал, но конструкторы на этом
не остановились. Специально были разработа-
ны новые головки блока цилиндров с техноло-
гией охлаждения XCOOLED с оптимизирован-
ным потоком движения охлаждающей жидко-
сти, что позволило еще снизить температуру в
отдельных точках клапанной группы на
10…40 %.
Кроме того, в газовом двигателе ЭТС-W1560
применена конструкция поршня с уменьшен-
ным объемом кратера поршня, что позволило
снизить температуру в верхнем гребне поршня
еще на 50 °С. В результате этих конструктив-
ных изменений существенно увеличился
ресурс работы ГБЦ – теперь срок ее службы
составляет 24 000…30 000 моточасов.
Газопоршневой энергоблок ЭТС-W1560 в сборочном цехе
майиюнь 2021/ Турбины и Дизели www.turbinediesel.ru 5
Новые
разработки
Следует заметить, что цикл Миллера требу- Кроме того, в ESM2 предусмотрена возмож-
ет более интенсивного наддува, чем в тради- ность его интеграции с платформой myPlant.
ционном двигателе, работающем на обогащен- Опытная эксплуатация двигателей, анало-
ной топливной смеси. Чтобы обеспечить такой гичных используемым в ЭТС-W1560, показала
наддув, в двигателе используется новый мощ- непревзойденную надежность – на уровне
ный турбокомпрессор, силовые элементы кон- 99,8 %. Опытные испытания проводились в
струкции которого изготовлены из материалов 2017–2019 гг. на трех агрегатах при нагрузке
с более высокими прочностными характеристи- 90…100 % от номинальной.
ками, чем в ЭТС-W1375, что позволяет увели- Необходимо также отметить, что агрегати-
чить ресурс работы до 24 000…30 000 часов. рование ГПУ ЭТС-W1375 и ЭТС-W1560 компа-
5. Удобство управления и диагностики ния «ЭнергоТехСервис» проводит самостоя-
неисправностей. В ЭТС-W1560, как и в предыду- тельно. Для каждой модели инженеры разрабо-
щей модели, используется контроллер двигате- тали индивидуальную конструкцию силовой
ля нового поколения ESM2, который снабжен рамы, на которой установлены двигатель и
большим резистивным сенсорным экраном. С генератор. Для установки в паре с двигателем
ним можно взаимодействовать, прикасаясь компания «ЭнергоТехСервис» выбирает
пальцем, перчаткой или стилусом, – экран реа- надежные решения из линейки генераторов
гирует на нажатие любыми предметами. Ранее, Stamford от Cummins Generator Technologies
чтобы получить доступ к точным настройкам (CGT). А в случае с ЭТС-W1560 генератор был
или диагностике, требовался отдельный разработан CGT специально под технические
ноутбук или компьютер. Сейчас сенсорный требования новой ГПЭС.
экран дает возможность полного взаимодей-
ствия со всеми системами. Отметим новые Новации в инженерных системах ГПЭС
функции контроллера: По сравнению с предыдущей моделью,
n полноцветное отображение параметров в ЭТС-W1560 серьезно модернизировали
работы двигателя в графическом виде; систему вентиляции и охлаждения энерго-
n отображение всех неисправностей, а также блока. В первых версиях ЭТС-W1560 использу-
встроенный модуль пошагового поиска и ется приточный модуль, который герметично
устранения неполадок; установлен на крышу основного блока. Все
n контроль выхлопа, температуры коренных вынесенные в верхний модуль системы для
подшипников, давления масла; перевода его в транспортное состояние не
n контроль пропусков зажигания. требуют демонтажа: для их соединения пред-
усмотрены необходимые фланцы и коннекто-
ры. Следовательно, монтаж данного модуля
на месте эксплуатации не потребует много
времени.
В приточном модуле применяются фильтры
с классом очистки G3, которые препятствуют
попаданию внутрь контейнера мелких частиц
(например, пыльцы) и дополнительно осушают
поступающий воздух. Это значит, что штатный
воздушный фильтр на входе ГПУ будет слу-
жить дольше. Кроме того, в ЭТС-W1560 приме-
няется рециркуляция воздуха. Подмешивание
горячего отработанного воздуха к холодному,
поступающему снаружи, также происходит в
приточном модуле. Благодаря этому решению
повышается надежность эксплуатации элек-
тростанции в условиях низких температур.
Аэро- и термодинамические расчеты позво-
лили точно смоделировать движение потоков
воздуха внутри машинного зала. А замеры,
проведенные в ходе опытной эксплуатации, и
накопленный опыт работы оборудования дру-
гих моделей помогли оптимально распределить
воздушный поток для максимально эффектив-
Газовая рампа ного отвода тепла от работающей установки.
ЭТС-W1560 Система вентиляции управляется отдельным
6 www.turbinediesel.ru Турбины и Дизели /майиюнь 2021
электронным модулем, в котором анализиру- ется информация, поступающая от системы управления двигателем и с множества датчи- ков внутри и снаружи контейнера. Воздушные потоки в модуле распределяются таким обра- зом, чтобы исключить прямое попадание пото- ка холодного воздуха на корпус двигателя для предотвращения его повреждений от перепада температур. Как и в ЭТС-W1375, в новой ГПЭС для сухо- го трансформатора выделен отдельный венти- лируемый отсек. Напряжение трансформатора по высокой стороне меняется путем изменения схемы соединения обмоток. Таким образом, обеспечивается универсальность решения: ГПЭС может использоваться в сетях 0,4 кВ (без использования трансформатора), а также 6,3 или 10,5 кВ (через трансформатор). Необходимо также добавить, что компания провела серьезную работу над улучшением специалисту с полным комплектом специ- Газопоршневой массогабаритных показателей ЭТС-W1560. ального инструмента и ЗИП; двигатель Waukesha Прочностные расчеты позволили выявить сла- n две кран-балки грузоподъемностью 500 кг, бонагруженные участки модуля и оптимизиро- оборудованные талью и механизмом пере- вать их металлоемкость при сохранении несу- движения тали (тоже в штатной поставке); щих способностей конструкции. И наоборот – n одна из торцевых стен ГПЭС сделана съем- в сильно нагруженных элементах (в частности, ной, что позволяет беспрепятственно выка- на участках над/под дверными проемами) тить газовый двигатель для проведения используются балки увеличенного сечения и капитального ремонта. металл повышенной толщины. Инженеры компании «ЭнергоТехСервис» Предприятие гарантирует, что и через продолжают работу над оптимизацией техни- 10–15 лет, когда силовые конструкции ческих параметров ЭТС-W1560. неизбежно подвергнутся коррозии, модуль Предприятие в конце 2020–начале 2021 гг. сохранит свою первоначальную жесткость. Это полностью отработало технологию изготовле- значит, что ГПЭС можно беспрепятственно ния новой ЭТС-W1560 в рамках действующего перемещать на новое место эксплуатации на производства и может обеспечить короткие протяжении всего ее жизненного цикла. сроки ее изготовления и поставки: не более Отметим также четкое соблюдение транс- 20 рабочих дней с момента размещения заказа. портных габаритов. Нередко наличие вынос- (При наличии всех комплектующих на складе ных элементов (сигнальных табличек, светиль- или около 7 месяцев в случае размещения ников, точек крепления, сальниковых досок и заказа на производство и поставку нового др.) приводит к тому, что размеры контейнера двигателя из Канады). Важно, что все системы при транспортировке незначительно превы- ГПЭС будут собраны и протестированы в шают допустимые габариты. Этих нескольких заводских условиях. Это сводит к минимуму сантиметров иногда бывает достаточно, чтобы объем монтажных и пусконаладочных работ осложнить перемещение модуля по дорогам на объекте, снижая риски и сроки ввода общего пользования. В ЭТС-W1560 все внеш- объекта в эксплуатацию. ние элементы «утоплены» внутрь модуля в Новая модель ГПЭС компании «ЭнергоТех- отдельные ниши. Сервис» – ЭТС-W1560 – будет востребована Среди отработанных решений для облужи- в проектах со сложными топливными газами. вания газового двигателя, которые также Она найдет применение в энергоснабжении используются и в модели ЭТС-W1375, отметим нефтегазовых месторождений, имеющих следующие: излишки метаносодержащих газов для утили- n в комплект поставки входит сервисная зации, и прочих объектов, в том числе располо- площадка с укрытием. Она устанавливает- женных в жарких климатических зонах и гор- ся в проем двустворчатых дверей и служит ной местности (южные регионы России, для удобства проведения сервисных работ Казахстан). в неблагоприятных климатических усло- виях. Ее площадь позволяет разместиться майиюнь 2021/ Турбины и Дизели www.turbinediesel.ru 7
Вы также можете почитать
