BIM. Инжиниринг объектов
капитального строительства

Собственная генерация для бумажной промышленности

Предприятия по производству бумаги имеют круглосуточную загрузку (остановки только на ППР) и потребляют множество энергоресурсов (электроэнергия, пар, горячие газы, тепло). В зависимости от мощности и площадки размещения собственной генерации, применяются и газопоршневые, и газотурбинные установки.

Бумагоделательная машина представляет собой совокупность множества мощных электродвигателей, включение которых может привести к останову генерации по перегрузке. Поэтому для устойчивой работы системы рекомендуется реализация параллельной работы Энергоцентра с Сетью.

Краткая информация о собственной генерации предприятий по производству бумаги

Примерная стоимость Энергоцентра

Ориентир стоимости объекта (Pэл = 10 МВт): 10,5-12 млн евро

8-9% - инжиниринг (вкл. предпроект, проектирование, функции технического заказчика)

53-57% - основное оборудование (КГУ, котлы, очистка выхлопа, ДГУ)

15-17% - вспомогательное оборудование (ТХ, ЭС, ОВ, ВК, СС, ГСВ, ДТ)

6-8% - общестроительные работы (КЖ, КМ, АР)

6-8% - монтаж и материалы (ТХ, ЭС, ОВ, ВК, СС, ГСВ, ДТ)

5-6% - автоматизация

3-4% - пусковая наладка и сдача в эксплуатацию

Сроки реализации Общая длительность проекта: 12-24 месяца
Условия окупаемости проекта

Окупаемость в пределах 5,0 лет достигается при следующих условиях:

  • тариф на электроэнергию на уровне напряжения СН2-НН (>4,0 руб./кВт*ч);

  • высокая стоимость технологического присоединения к электросетям;

  • высокий коэффициент использования вторичных энергоресурсов КГУ.

Электрические нагрузки

Коэффициент использования мощности: 70-90%.

Загрузка круглосуточная со снижением мощности при сервисном обслуживании (ППР БДМ, ТО генерирующего оборудования).

Использование вторичных энергоресурсов когенерационных установок (КГУ)

Вторичные энергоресурсы генераторных установок используются в технологических процессах и теплоснабжении корпусов.

В газотурбинных установках (ГТУ) горячие отходящие газы газотурбинных установок последовательно отдают тепло:

  • бумагоделательной машине (Янки-цилиндр)

  • паровому котлу-утилизатору (ОГ/пар)

  • вторичному теплообменнику (ОГ/вода)

В газопоршневых установках (ГПУ) коэффициент использования вторичных энергоресурсов существенно ниже, чем у турбин. Производится только пар и тепловая энергия в виде горячей воды. Вместе с тем, электрический КПД ГПУ значительно выше, чем у ГТУ.

Надежность энергоснабжения и качество электроэнергии

Надежность электроснабжения – ключевой фактор для бумагоделательных производств, так как остановка технологического процесса приводит к обрыву бумажного полотна. Повторный запуск БДМ требует значительного времени и приводит упущенной выгоде.

Надежность и бесперебойность электроснабжения обеспечивается:

  • качеством проектирования, монтажа и наладки системы;

  • специальными проектными решениями по резервированию ответственных агрегатов и возможностью изолирования проблемных мест без остановки технологического процесса;

  • параллельной работой Энергоцентра с Сетью

При параллельной работе с Сетью, останов генерации не приведет к останову БДМ. С другой стороны, возможны проблемы со стороны Сети (аварии или низкое качество электроэнергии), что приведет к останову генерации и БДМ. Для минимизации этого риска следует заранее получить статистику по отключениям на подстанции, которая относится к предприятию, и сделать выводы о целесообразности параллельной работы.

Без параллельной работы с Сетью частота отключений из-за сбросов/набросов нагрузки БДМ будет нередким событием. Необходимо реализовывать сложную систему управления нагрузками, чтобы нагрузки низкого приоритета отключались до аварийного останова генерации по перегрузке.

Дизель-генераторная установка нужна только для обеспечения потребителей 1-й категории надежности электроснабжения. В принципе, можно обойтись и без ДГУ.

Аварийное топливо для водогрейных котлов имеет смысл для обеспечения максимальной надежности теплоснабжения. Экспертизу можно пройти и без аварийного топлива. Например, предусмотрев возможность включения мобильных электрических нагревателей в случае отключения газоснабжения.

Требования к подрядчикам

Непрерывный технологический процесс основного производства предъявляет особые требования к надежности работы Энергоцентра. В частности, резервируются насосные агрегаты, предусматриваются обходные линии, создаются аккумулирующие баки подготовленной воды, используется сверхнадежная промышленная автоматизация.

Вместе с тем, необходимо ограничить затраты на строительство Энергоцентра.

Для этого нужно:

  1. Выполнить качественное проектирование. Проектная организация должна специализироваться на объектах собственной генерации.

  2. Проект должен выполняться в трехмерном виде (3D) для формирования оптимальных объемно-планировочных решений и минимизации проблем при строительно-монтажных работах.

  3. Все оборудование сгруппировать в несколько удобных лотов и провести конкурсы. Если имеется российский качественный аналог, использовать его. Например, электроустановки или вентоборудование.

  4. Проектировщик должен контролировать всю «вертикаль проекта»: строительно-монтажные работы, пусконаладку и эксплуатацию Энергоцентра. В этом случае работает принцип «ответственности за проектирование».

  5. Разработать отдельную систему автоматизации Энергоцентра (включая ГПУ, котлы, электроустановки, вентиляцию и т.д.). Климатический компьютер теплиц с этой функцией не справляется.

  6. Разработать полноценную техническую документацию (исполнительную, приемо-сдаточную, эксплуатационную и т.д.). Обучить оперативный персонал с прохождением контрольного тестирования.

Распространенные ошибки Все потенциальные ошибки обусловлены низкой квалификацией исполнителей или недостаточным вниманием к проекту Заказчика и исполнителей:
  1. Завышенная мощность генерирующего оборудования (опирается на пессимистичные оценки поставщика БДМ).
  2. Работа в автономном (островном) режиме, что приводит к множественным остановам.
  3. Неполное использование потенциала вторичных энергоресурсов ГТУ или ГПУ.
  4. Отсутствие условий для максимальной скорости выполнения сервисных и ремонтных работ (удобные площадки и механизмы, отключающая арматура, резервные агрегаты и байпасы, место для выполнения сервисных мероприятий и т.д.).
  5. Отсутствие единой системы диспетчеризации, включающей и генерирующее оборудование, и электроустановки, и вспомогательное оборудование.
Эксплуатация Энергоцентра

Рекомендуется формирование отдельной службы, отвечающей за Энергоцентр, электроустановки и вспомогательное инженерное оборудование (насосы, арматура, датчики и т.д.) всего тепличного комплекса.

Диспетчерский контроль выполняется из Энергоцентра. Возможна организация дополнительного места оператора рядом с основным климатическим компьютером (для выполнения функций оператора Энергоцентра в ночное время).

При необходимости, имеет смысл привлекать внешних специалистов по шеф-эксплуатации собственной генерации.

Описание услуги «шеф-эксплуатации»

Для повышения прозрачности производства и потребления энергоресурсов, рекомендуется создание автоматизированной системы учета энергоресурсов.

Описание АСТУЭ

Примеры объектов

Мини-ТЭЦ ОАО «СТГ» (газопоршневые установки)

Энергоблок ООО «Архбум Тиссью Групп» (газотурбинные установки)

АСТУЭ позволяет:

  1. Получать детальную информацию по типам энергоресурсов (электроэнергия, газ, тепло, холод, вода и канализация).

  2. Получать данные и анализировать расходы энергоресурсов по отдельным зданиям и помещениям.

  3. Обоснованно заниматься снижением тарифной нагрузки.

  4. Находить оптимальный баланс по производству / покупке электроэнергии.

  5. Получать данные для поддержания максимальной топливной эффективности Энергоцентра.

  6. Контролировать эффективность энергосберегающих мероприятий.