Ниже – текст технического задания на строительство электростанции, полученное нашей компанией как первичное обращение от заказчика.
Это яркий образец того, как делать НЕ НАДО.
В целях повышения эффективности работы добывающих скважин и утилизации попутного нефтяного газа на месторождениях возникла необходимость внедрения альтернативного источника энергоснабжения путем генерация собственной электрической энергии.
Определения и термины
ГТЭС – газотурбинная электростанция по выработке электроэнергии путем сжигания попутного нефтяного газа (далее по тексту - оборудование для переработки ПНГ).
ЗИП - Запасные части, инструменты, принадлежности и материалы, необходимые для техобслуживания и ремонта ГТЭС
- Описание и требуемые характеристики
При выполнении работ по процессингу на объекте предусмотреть резервные агрегаты, включаемые в работу при выводе одного из агрегатов на аварийный или плановый ремонт/ поддержание в рабочем состоянии. Для унификации оборудования и облегчения обслуживания предусмотреть на объекте агрегаты одной мощности.
- В состав работ, являющихся предметом проводимой закупки входят.
Разработка проектно-сметной документации (далее – ПСД) «Переработка попутного нефтяного газа в электроэнергию на объекте на изготовление оборудования переработки ПНГ;
- Разработка ПСД на монтажные работы газопровода от НГС до места переработки ПНГ и его подключение к оборудованию переработки ПНГ;
- Разработка ПСД на подготовку площадки установки оборудования для переработки ПНГ;
- Разработка ПСД на подключение оборудования переработки ПНГ к ВЛ;
- Разработка ПСД на монтажные работы ВЛ от действующей подстанции к месту переработки ПНГ;
- Разработка раздела «Охраны окружающей среды»;
- После согласования проекта с Заказчиком, Подрядчик проводит согласование проектной документации в контролирующих органах, с получением положительного Заключения Госэкспертизы проекта
- Получение разрешения на монтажные работы объекта;
- Получение разрешений на эмиссии в окружающую среду на период монтажных и пусконаладочных работ и на период выполнения работы по переработке ПНГ в электроэнергию;
- Проведение шеф-монтажных и пусконаладочных работ оборудования для переработки ПНГ.
- Попутный нефтяной газ, поступающий с месторождения с давлением 1,5-2 кг/см2 должен перерабатываться в электроэнергию объемом 4,8 МВт/час. При разработке ПСД Подрядчик должен предусмотреть возможное будущее увеличение объема перерабатываемого ПНГ и объемом вырабатываемой электроэнергии, тем самым предусмотреть возможность добавления дополнительного оборудования. В данном случае тариф за увеличенный объем переработки газа не подлежит корректировке.
- Продуктом переработки ПНГ считается электрическая энергия.
- В случае увеличения вырабатываемой электрической энергии предусмотреть в составе оборудования трехфазный высоковольтный резистивный нагрузочный модуль (нагрузочник) со ступенчатой регулировкой шагов, включенный в электрическую цепь, поглощающий излишнюю вырабатываемую эл. энергию. Тип и мощность нагрузочника выбрать проектом.
- В случае возникновения перекоса фаз на ГТЭС, когда нет равномерной нагрузки на всех трёх фазах и нет возможности ее оптимально распределить, нагрузочные модули должны максимально оптимизировать нагрузку на ГТЭС, переводя её на ненагруженные фазы и, тем самым, предотвращают перекос.
- поставка ГТЭС в контейнерном исполнении, утеплённых сендвич-панелями, снабжённых газовым оборудованием, высоковольтными ячейками 6 кВ, системами отопления и вентиляции.
- Общие задачи:
Подлежит обязательному согласованию с Заказчиком:
- Принципиальная технологическая схема (PFD);
- Технологическая схема и схема КИПиА (P&ID);
- Генеральный план установки оборудования с КРУН. Компоновка оборудования (разбивочный план);
- Принципиальная схема электрических сетей;
- Главная схема электрических соединений оборудование по переработке ПНГ - КРУН – существующие распределительные сети;
- КИПиА;
Проектом должно предусматриваться:
- монтаж установки и сопутствующего оборудования для электроснабжения объектов месторождения;
- установка ГТЭС общей установленной мощностью 4,8 МВт, Электростанция должна работать на новых «зелёных» принципах работы с применением инновационных технологий;
- электростанция должна соответствовать «СТ РК ГОСТ Р 53174-2009». Назначение ГТЭС – основной источник электрической энергии, третья степень автоматизации;
- предусмотреть площадку с освещением, системой заземления, молниеотводом и ограждением;
- предусмотреть фундаментное основание под оборудование ГТЭС;
- предусмотреть монтаж технологических трубопроводов в пределах площадки ГТЭС;
- предусмотреть инженерные сети газоснабжения в пределах площадки ГТЭС и внешнее подключение к существующей сети;
- предусмотреть блоки очистки топливного газа, ГРПШ (газоредуцирующий пункт шкафного типа) перед вводом в ГТЭС;
- предусмотреть ресивер согласно расчёту потребления топливного газа;
- предусмотреть сбросную свечу;
- предусмотреть дренажную ёмкость;
- предусмотреть операторную;
- предусмотреть инженерные сети электроснабжения 0,4 кВ собственных нужд ГТЭС от РУ 0,4 кВ (в комплекте Поставщика ГТЭС) через ТСН 10/0,4 кВ (в комплекте Поставщика ГТЭС) в пределах площадки ГТЭС;
- предусмотреть монтаж кабельных линий в пределах площадки;
- выдачу электрической мощности от ГТЭС предусмотреть через РУ 6 кВ (в комплекте Поставщика ГТЭС) на два ввода №9Ш, №10Ш КРУН-6 кВ ПС 35/6 кВ.
- предусмотреть систему пожаротушения в блоке ГТЭС согласно нормам СН РК;
- предусмотреть пожарную сигнализацию, систему обнаружения пламени в блоке ГТЭС;
- предусмотреть двух пороговую систему контроля утечки газа с аварийной остановкой ГТЭС и отсечкой топливного газа;
- предусмотреть приборы учёта газа и электроэнергии с передачей данных в ЦУ;
- для поддержания стабильного давления на входе ГТЭС Подрядчик предусматривает дожимную компрессорную станцию.
- При выборе ГТЭС принимается во внимание следующие факторы
Климатические условия региона непосредственно, где будет эксплуатироваться ГТЭС.
Режим нагрузок имеющегося приводимого оборудования месторождений.
Количество ГТЭС определяется из учета требуемой нагрузки каждого месторождения и должно быть осуществлено по формуле N+1, где N - количество установок, необходимых для переработки ПНГ в объеме от 12,7 млн. нм3 до 16 млн. нм3 в год покрытия имеющихся нагрузок на месторождениях (нагруженный/вращающийся резерв) и находятся в работе, 1 - резервная станция, включаемая в работу при выводе одного из ГТЭС на аварийный или плановый ремонт/сервисное обслуживание. При этом загруженность единичной ГТЭС должна составлять 85% от номинальной мощности. Выходное напряжение - 6 кВ, 50 Гц, 3 фазы.
Суммарная мощность рабочих ГТЭС должна обеспечивать «прямой запуск» технологического оборудования с асинхронным электродвигателем наибольшей мощности.
Подрядчик гарантирует надежную бесперебойную работу электростанций, и с учетом всех имеющихся факторов, включая компонентный состав ПНГ месторождения, гарантирует что снижение мощности электростанций (дерейт по мощности) не будет превышать 10% от номинальной мощности.
На входном потоке ПНГ на ГТЭС установить ресивер для сглаживания скачков давления и накопления определенного объема газа и конденсатосборник.
- Основные требования при выполнении работ
- ГТЭС должен обеспечивать длительную устойчивую параллельную работу с энергосистемой любой мощности и ГТЭС аналогичных типов.
- Запуск ГТЭС должен осуществляться с помощью электростартеров
- Регулятор частоты вращения двигателя ГТЭС должен обеспечивать длительную устойчивую работу с номинальной мощностью при отклонении частоты вращения от 98 до 101% номинальной.
- Должна обеспечиваться устойчивая работа ГТЭС в следующих режимах:
- Время восстановления частоты с точностью+/-0,5% должно составлять не более 3 сек.
- Мгновенный сброс 100% не должен приводить к остановке ГТЭС.
- ГТЭС должна допускать запуск асинхронного электродвигателя с пусковым током, не превосходящим 2 кратным Inom генератора.
- ГТЭС должен включаться на параллельную работу между собой и в сеть методом синхронизации (автоматический /ручной).
- Тип возбуждения генератора ГТЭС – бесщеточное с контролем тока возбуждения.
- Генератор ГТЭС должен иметь защиту согласно ПУЭ.
- Главная схема электрических соединений ГТЭС - КРУ ГТЭС должна обеспечивать:
- Гибкость и надежность работы во всех рабочих, ремонтно-аварийных ситуациях
- Релейную защиту согласно ПУЭ;
- Систему управления, контроля и защиту включающая:
- Равномерное распределение нагрузки (квт/квар) между ГТЭС
- Управление всеми выключателями ГТЭС - КРУ
- Представление на экране монитора мнемосхемы электрической части с указанием текущих параметров ГТЭС и КРУ
- Управление оперативным постоянным током
- Аварийную и предупредительную сигнализацию о работе ГТЭС
- Автоматическое/ ручное Управление мощностью ГТЭС (частотой вращения ДВС, выходной частотой тока)
- Автоматическое/ ручное Управление возбуждением генераторов ГТЭС
- Противоаварийную автоматику
- Регистрацию последовательности срабатывания защит
- Дистанционную смену уставок (ток/время) защит и автоматики
- Технический учет электроэнергии
- Ведение архива режимов работы и аварийных событий
- Контроль и диагностику генератора и возбудителя
- Дистанционный мониторинг и возможность подключения к существующей системе АСУТП месторождения
- Система поточного мониторинга состава выхлопных газов для контроля экологичности процессов утилизации ПНГ с выводом в существующее АСУТП
- Система оптимизации режимов работы ГТЭС для повышения эффективности и экологичности работы утилизации ПНГ с применением искусственного интеллекта.
- Все поставляемое оборудование должно быть изготовлено не ранее 2016 г. и сертифицировано согласно требованиям норм и правил РК.
- Все применяемые в проекте оборудование, должны иметь сертификат соответствия к применению в Республике Казахстан.
- Конструкции блоков должны обеспечивать надежную и безопасную эксплуатацию, транспортировку и монтаж блоков на открытом воздухе, до - 40°С.
Вид обслуживания, оперативное переключение и синхронизация ГТЭС - дистанционный контроль из АРМ оператора и периодическое посещение операторами и электротехническим персоналом для визуального контроля состояния оборудования - Каждая «Установка» должна быть оборудована прибором учёта, состоящим в реестре государственной системы обеспечения единства измерений РК, а также прошедшим поверку и наладку. ПУ должны быть опломбированы, предназначены для коммерческого учета. Расчёт за переработку газа будет осуществляться по счётчикам газа с корректором, за истекший месяц.
- Требования к инженерному обеспечению при процессинге
Каждая «Установка» должна быть оборудована прибором учёта, состоящим в реестре государственной системы обеспечения единства измерений РК, а также прошедшим поверку и наладку. ПУ должны быть опломбированы, предназначены для коммерческого учета. Расчёт за переработку газа будет осуществляться по счётчикам газа с корректором, за истекший месяц.
Требования к инженерному обеспечению при процессинге Главная схема электрических соединений ГТЭС - КРУ для дальнейшего распределения потребителям, выполнить в соответствии требований:
- ПУЭ "Правила устройства электроустановок", утвержденные приказом утверждённые приказом Министра энергетики РК от 20.03.2015г. №230;
- СН РК 4.04-07-2019 «Электротехнические устройства» и СП РК 4.04-107-2013 «Электротехнические устройства»;
- ПТЭ ЭП «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей», утвержденные приказом Министра энергетики Республики Казахстан от 30 марта 2015 года №246;
Предусмотреть проектом систему освещения на энергосберегающих лампах, которая должна обеспечивать распределение света во всех помещениях и наружных территориях объектов
- Рабочее освещение;
- Аварийное освещение;
- Эвакуационное освещение.
- Применить аварийные светильники не постоянного действия.
- Секции шин на 6 кВ и 0,4 кВ должны быть снабжены устройствами быстродействующего автоматического включения резерва (БАВР)
- Отдельные кабельные лотки запроектировать для прокладки силовых и контрольных кабелей.
- Необходимо предусмотреть заземление, молниезащиту и защиту от статического напряжения.
- Водоснабжение и канализацию выполнить в соответствии с требованиями СНиП РК и другими нормативами РК.
- АСУТП должна иметь резерв не менее 20% для расширения своих функциональных возможностей.
- приборы полевого уровня (интеллектуальные преобразователи давления, температуры, расхода, уровня) применить с выходным сигналом 4-20 мА с поддержкой HART, должны быть взрывозащищенные, предлагаемые приборы должны согласоваться с Заказчиком.
- Подключение к существующему КРУН-10 кВ с ГТЭС кабелем с медными жилами с изоляцией из сшитого полиэтилена.
- Газотурбинные электростанции должны представлять собой агрегаты средней мощности, оснащенные серийными газовыми двигателями с уровнем шума – не более 85 децибел на расстоянии 5 метров от ГТЭС
- Система внутреннего газоснабжения с электромагнитным клапаном, газовым фильтром, регулятором давления, гибким трубопроводом и манометрами
- Система контроля загазованности с датчиками CO и CH4
- Система электрооборудования с генератором и аккумуляторными батареями с автоматическим зарядным устройством
- Система смазки со встроенным в двигатель жидкостно-масляным теплообменником, масляным фильтром и шестеренчатым масляным насосом
- Система охлаждения - сухая градирня
- Система автоматического долива масла
- Система питания двигателя воздухом
- Система шумоглушения и дымоудаления.
- Продукты сгорания от генераторной установки отводятся через дымоход в глушитель. Материал изоляции дымохода в машинном зале - кремнеземная лента, которая выдерживает температуру 1200 С.
- Синхронный генератор бесщеточный с внутренними полюсами, саморегулируемый. Генератор доложен быть оснащен автоматическим регулятором, который позволяет регулировать выходное напряжение и cos ф.
- Система управления должна выполнять следующие функции:
- Автоматическая проверка готовности ГТЭС к пуску;
- Автоматическая подготовка и автоматический или ручной пуск с выходом на режим заданной нагрузки;
- Стабилизация заданного режима;
- Автоматическое регулирование частоты вращения;
- Устойчивая работа на режимах в диапазоне от холостого хода до максимальной нагрузки при автономной работе;
- Ограничения по температуре и давлению продуктов сгорания;
- Предупредительную и аварийную сигнализацию;
- Автоматизацию вспомогательного оборудования;
- Формирование задания по частоте вращения и мощности с учетом теплового состояния элементов ГТЭС;
- Диагностику состояния основных систем установки контроль правильности функционирования систем управления;
- Контроль правильности действий обслуживающего персонала;
- Регистрацию аварийных ситуаций, включая регистрацию информации о технологических параметрах за определенный период, предшествующий возникновению аварии;
- Сигнализацию задержки отработки алгоритмов с указанием на дисплее причин задержки;
- Функцию контроля нагрузки и автоматического отключения станции от потребителя в случае понижения нагрузки ниже минимально допустимого для применяемых ГТЭС, и автоматическое включение станции в случае превышения этого значения;
- Возможность распечатки информации по всем технически необходимым параметрам и её архивации;
- Система управления должна измерять и отлеживать состояние электростанции по следующим величинам:
- Температура охлаждающей жидкости двигателя;
- Давление масла в двигателе;
- Частота вращения двигателя;
- Давление и температура газа на входе в двигатель;
- Давление и температура надувочного воздуха
Система управления должна позволять осуществлять управление непосредственно находясь рядом с генераторной установкой, а также удаленно и имеет следующие способы подключения:
- RS232
- RS485
- GPRS|GSM modem
- Интернет
Система пожарной сигнализации и автоматического пожаротушения. Система должна осуществлять контроль состояния контейнера по тепловым датчикам. При возникновении пожара должна выдавать светозвуковой сигнал и сигнал на останов двигателя установки. Должна производится герметизация помещения контейнера путем закрытия автоматических воздушных клапанов. Тушение должно производится посредством генераторов огнетушащего аэрозоля.
- Границы балансовой принадлежности и эксплуатационной ответственности
- по топливной линии - отсечная задвижка, определённая проектом;
- по электроснабжению - на проходном изоляторе отходящей ячейки КРУН -6 кВ ГТЭС