Соответствие конструкции питательной воды насосам достижениям в области газовых электростанций

Jul 14, 2023

Питательный насос без изоляции. (Источник изображения: Sulzer Ltd.)

Производители газовых турбин разработали более крупные и эффективные агрегаты, которые должны поддерживаться современными насосами питательной воды (FWP), чтобы обеспечить долгосрочную надежность, а также экономическую эффективность.

Патрик Вельц, руководитель отдела тендеров компании Sulzer в регионе EMEA, рассказывает о том, как операторы и производители могут работать вместе для оптимизации производительности и надежности.

За последние 20 лет все большее количество энергии поставлялось ветровыми и солнечными установками. Эти возобновляемые источники производят электроэнергию с перерывами, а это означает, что более традиционные объекты, такие как электростанции с комбинированным циклом, теперь должны иметь возможность компенсировать оставшуюся мощность для удовлетворения спроса.

В то же время размер газовых турбин также увеличился с появлением H-класса, который можно устанавливать на электростанциях с комбинированным циклом мощностью до 1600 МВт. Проектирование и строительство этих установок — это серьезная задача, требующая значительных знаний в области планирования и инженерной мысли для обеспечения рентабельности и надежности проекта.

Удовлетворение спроса Газовые турбины H-класса были разработаны четырьмя крупнейшими производителями этого оборудования для удовлетворения ожидаемого роста спроса во всем мире. Это в сочетании с большей генерирующей мощностью из возобновляемых источников обеспечивает более надежную распределительную сеть. Кроме того, продолжается внедрение существующей технологии небольших электростанций с комбинированным циклом.

В результате многие газовые турбины больше не работают непрерывно, а включаются в работу по мере необходимости. Это может означать несколько циклов остановки и запуска каждый день, что может создать новые проблемы для всего оборудования электростанции.

На начальном этапе проектирования турбины H-класса производители осознали, что огромный масштаб производительности, а также меняющийся спрос потребуют внесения изменений в конструкцию некоторого другого оборудования. Они воспользовались возможностью поработать с такими производителями насосов, как Sulzer, над разработкой оптимизированных насосов одновременно с работой над турбинами. Таким образом, когда новая турбина H-класса была готова к запуску, у нее также был полный набор насосов и другого оборудования, которое соответствовало требованиям производительности и могло быть установлено как комплексное решение для выработки электроэнергии.

Практический пример: Гибкая и эффективная работа По размеру насосы питательной воды лидируют и соответствуют конфигурации электростанции. В решении «1 на 1», когда одна газовая турбина работает с одной паровой турбиной, обычно используются два FWP в режиме «рабочий/резервный». В схеме «2 на 1» будет три FWP, два из которых будут работать в нормальных условиях, а один — в режиме ожидания.

Одна из последних установок с газовой турбиной H-класса была установлена ​​в Кидби-2, Великобритания, где электростанция мощностью 840 МВт является одной из самых эффективных в мире. Для достижения лучшего в своем классе уровня производительности на электростанции используется множество передовых технологий, а британская энергетическая компания SSE Thermal установила партнерские отношения с крупными поставщиками технологий со всего мира для проектирования и строительства электростанции.

Пока компания Siemens Energy проектировала новую газовую турбину, которая должна была использоваться на этом объекте, компания Sulzer расширяла ассортимент своей продукции, чтобы она соответствовала возросшим требованиям к производительности этого оборудования. Фактически, благодаря тесному сотрудничеству с крупными производителями газовых турбин, компания Sulzer разработала первый в своем классе насос питательной воды MD, который был установлен на Keadby 2, чтобы адаптироваться к изменяющимся условиям эксплуатации и повысить общую эффективность.

На электростанции используется решение «1 на 1», а конфигурация насоса питательной воды Sulzer была выбрана как наиболее подходящая для данного применения. Одной из особенностей конструкции является гидравлическая система балансировки тяги, включающая уравновешивающий барабан и упорный подшипник, разработанные для длительного срока службы в экстремальных условиях эксплуатации. Подшипники, а также система смазки также оптимизированы для этого применения, и на всю систему не влияют быстрые изменения температуры, связанные с частыми операциями старт-стоп.