Своя энергия
Группа «ЛУКОЙЛ» - это одновременно и крупный производитель, и крупный потребитель электрической энергии. При этом основные центры генерации у компании сосредоточены на Юге России, где действуют энергетические предприятия, прежде входившие в состав ТГК-8. А основные центры потребления находятся в районах нефтедобычи и нефтегазопереработки, таких как Западная Сибирь, Прикамье, Поволжье, Республика Коми, Нижний Новгород. Тем не менее компания стремится везде обеспечить собственные производства собственной же электрической и тепловой энергией.
В Перми, на нефтеперерабатывающем заводе ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтеоргсинтез», строится газотурбинная электростанция для собственных нужд с электрической мощностью 200 МВт и тепловой мощностью 435 Гкал/ч (далее - ГТУ-ТЭС-200 или энергоцентр). До этого завод полностью питался от находящейся неподалёку Пермской ТЭЦ-9 КЭС-Холдинга, от которой получал как электрическую, так и тепловую энергию.
Многогранный проект
ГТУ-ТЭС-200 - это уникальный объект. В отличие от электростанций «ЛУКОЙЛа», расположенных в Астрахани, Волгограде, Краснодаре, Ростове-на-Дону, он круглогодично обеспечен тепловой и электрической нагрузкой, а потому будет работать с очень высокой эффективностью. При этом как «сердце предприятия» энергоцентр на нефтегазоперерабатывающем заводе не имеет права на остановку, потому что она приведёт к остановке всего производства. Ответственность крайне высока.
Проект по строительству ГТУ-ТЭС-200 в блоке энергетики ОАО «ЛУКОЙЛ» был задуман для того, чтобы исключить плату за пользование внешними электрическими сетями, увеличить степень утилизации попутного нефтяного газа, добываемого на месторождениях компании в Пермском крае, а также оставить внутри Группы «ЛУКОЙЛ» прибыль от эксплуатации генерирующих мощностей. Более того, собственный энергоцентр позволяет компании резко увеличить эту прибыль - благодаря тому, что ГТУ-ТЭС-200 работает на газовом топливе, производимом на собственном газоперерабатывающем производстве.
Схема «N+2»
Завод потребляет электрическую мощность около 130 МВт и тепловую энергию в виде пара. При проектировании энергоцентра встал вопрос об оптимальном выборе числа и единичной мощности газотурбинных установок (ГТУ). Остановились на варианте с восемью газотурбинными энергоблоками мощностью по 25 МВт, благо отечественная промышленность освоила их производство на основе авиационных двигателей повышенной долговечности. Предполагается, что в любой момент одна из турбин может находиться в плановом ремонте, а другая - по какой-то причине выйти из строя. Оставшиеся шесть ГТУ имеют суммарную мощность 150 МВт. Это значит, что есть запас на случаи высоких температур окружающего воздуха, при которых газовые турбины теряют часть мощности.
Важно пояснить: ввод в строй ГТУ-ТЭС-200 не означает, что Пермский НПЗ будет отключён от ЕЭС России. Остаются соединения с сетями 110 кВ ОАО «МРСК Урала», то есть собственная электростанция НПЗ работает параллельно с Единой энергосистемой, которая её частично страхует. Почему частично? Пропускная способность связующих трансформаторных подстанций ограничена значением 60 МВА, а потому остановка всех восьми ГТУ энергоцентра недопустима.
Помимо этого, для обеспечения надёжности энергоснабжения в проекте предусмотрены специальные схемные решения. Так, каждая из распределительных подстанций на НПЗ получает напряжение 35 кВ от энергоцентра по двум кабелям. Схемы паропроводов также полностью задублированы. Кроме котлов-утилизаторов с производительностью 40 т пара в час, установленных на каждой ГТУ, пар может производить отдельно стоящая резервная котельная, включающая четыре котла с производительностью по 95 т пара в час.
В качестве основного топлива для ГТУ энергоцентра используется сухой отбензиненный газ, получаемый на заводе «ЛУКОЙЛ-Пермнефтегазопереработка» (он примыкает к НПЗ), резервное топливо - природный газ от «Газпрома».
Быстрыми темпами
Проект энергоцентра разрабатывало ОАО «Северо-западный энергетический инжиниринговый центр» (Санкт-Петербург). Под строительство была отведена промышленная площадка площадью 6,3 га в северной части территории Пермского НПЗ.
Проектирование ГТУ-ТЭС-200 началось в конце апреля 2012 г. Разрешение на строительство получено в декабре 2012 г. Работы непосредственно на площадке были развёрнуты в середине января 2013 г. В самый разгар работ в строительстве участвовали до 930 человек.
При строительстве были демонтированы и перенесены на другие участки многочисленные эстакады и железобетонные конструкции, АЗС, стол заказов, гаражи, цех термообработки и восстановления запасных частей и другие производственные здания.
В считаные месяцы на территории НПЗ «выросли» корпуса ГТУ-ТЭС, резервная котельная и установка водоподготовки и конденсатоочистки (на основе технологии обратного осмоса) с суммарной производительностью 732 т/ч.
Первый этап строительства завершён 31 марта 2015 г. На тот момент были введены в эксплуатацию четыре газотурбинные установки: ГТУ № 3, 4, 5 и 6.
Добиться столь сжатых сроков проектировщикам и строителям помогли специальные решения. Во-первых, это разделение энергоцентра на два пусковых комплекса по четыре ГТУ в каждом. Во-вторых, вместо одного большого машинного зала в проект были заложены четыре небольших каркасно-панельных корпуса. В каждом из них размещены по две ГТУ с генераторами и котлами-утилизаторами, выхлопные газы от которых уходят в общую трубу. Получилась модульная структура, в которой легче организовать поэтапные наладку и пуск оборудования. В-третьих, котлы-утилизаторы в первой очереди энергоцентра имеют байпасные системы, а потому её блоки можно запускать без тепловой нагрузки.
Кроме того, для выполнения пусконаладочных работ были использованы эквиваленты электрических нагрузок суммарной мощностью 16 МВт (8х2 МВт), что позволило проводить пусконаладку ГТУ-ТЭС-200, не подключая технологических потребителей НПЗ. Эквиваленты электрических нагрузок будут использоваться и на других строящихся энергообъектах «ЛУКОЙЛа».
В разгар строительства ГТУ-ТЭС-200 в стране обострился финансовый кризис, запрыгали курсы валют и ставки по кредитам. Рынки залихорадило. В этих условиях ООО «ЛУКОЙЛ-Энергоинжиниринг», которое выступало в роли заказчика строительства, было вынуждено взять на себя роль генерального подрядчика, полностью отвечающего за все работы на стройке. Сплочённый коллектив инжинирингового предприятия под руководством генерального директора Сергея Борисенко и его заместителя по развитию Ивана Давидёнка предпринимает все усилия, чтобы строительство было завершено без срыва сроков и с высоким качеством.
Водяная экосистема
ГТУ-ТЭС-200 гармонично вписалась в системы водообеспечения НПЗ: использованы существующие сети технического и хозяйственно-питьевого водоснабжения, а также сети водоотведения. Единственное дополнение: с целью отвода образующегося на установке водоподготовки и конденсатоочистки солесодержащего стока построена новая система водоотведения, состоящая из двух трубопроводов Ду-273, которые протянуты до насосной станции ООО «НОВОГОР-Прикамье».
Энергоцентр в час потребляет около 740 м3 свежей речной воды. Для гарантированно надёжной работы блоков № 1 и 2 водозабора «Кама», который теперь обеспечивает потребности как НПЗ, так и ГТУ-ТЭС-200, планируется модернизация водозаборного оборудования.
Помимо турбин и паровых котлов, водоподготовительная установка энергоцентра снабжает обессоленной водой и очищенным конденсатом различные объекты НПЗ. Около 80 м3 воды в час будет подаваться на недавно построенный комплекс переработки нефтяных остатков и 80 м3 в час - на другие технологические установки завода (взамен воды, которую предприятие раньше получало с Пермской ТЭЦ-9).
Грамотный персонал
Для обслуживания ГТУ заключён «договор жизненного цикла» с ОАО «Авиадвигатель», которое обязуется проводить текущее техническое обслуживание и ремонты энергоагрегатов ГТЭС-25ПА (до первого капремонта агрегат должен отработать 25 тыс. ч, а его общий ресурс - 100 тыс. ч). При этом моторостроители берут на себя все риски проявления неисправностей энергетических турбин. Соответственно, они заинтересованы в том, чтобы энергоблоки были надёжными и работали как можно больше.
Остальное оборудование ГТУ-ТЭС-200 обслуживают специалисты Пермского регионального управления ООО «ЛУКОЙЛ-ЭНЕРГОСЕТИ», которые заранее готовились к решению поставленных перед ними задач, выполняя техническое сопровождение строительно-монтажных и наладочных работ газотурбинных агрегатов. Будущий персонал электростанции прошёл стажировку на других предприятиях Группы «ЛУКОЙЛ». Так, во время подготовки статьи в ООО «ЛУКОЙЛ-Астраханьэнерго» стажировались начальник смены станции и ведущий специалист химводоочистки.
Как нередко бывает в энергетике, некоторые строители ГТУ-ТЭС-200 настолько прикипели душой к своему «детищу», что решили остаться работать в энергоцентре. Из Дирекции по строительству ООО «ЛУКОЙЛ-Энергоинжиниринг» на момент подготовки статьи на объект перевелись четыре специалиста, планировался перевод ещё троих.
* * *
Энергетическое строительство - дело непростое, тем более на территории действующего предприятия. На стройплощадке практически каждую неделю с рабочим визитом бывает вице-президент по энергетике ОАО «ЛУКОЙЛ» Денис Долгов. Проходящие под его руководством совещания помогают оперативно решать возникающие проблемы.
Полное завершение работ по второму этапу строительства ГТУ-ТЭС-200 запланировано на сентябрь 2015 г. Вполне возможно, что в Группе «ЛУКОЙЛ» ГТУ-ТЭС-200 станет эталонным энергообъектом. Начальник управления энергоэффективности и энергосбережения ОАО «ЛУКОЙЛ» Евгений Фролов считает, что энергоцентр можно тиражировать, поскольку «в нём применены уже отработанные и проверенные технические решения».
Если в будущем потребуется повысить генерирующую мощность, на промышленной площадке в районе четвёртого корпуса и паровой котельной найдётся место, где можно построить ещё один корпус ГТУ-ТЭС.
Как отметил президент ОАО «ЛУКОЙЛ» Вагит Алекперов, благодаря вводу в эксплуатацию новых объектов в ООО «ЛУКОЙЛ-Пермнефтегазпереработка» и второго пускового комплекса энергоцентра уровень утилизации попутного нефтяного газа, добываемого на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ», будет доведён до 95%.