Разработки ОАО «Сатурн — Газовые турбины» для Калининградского ПХГ

Газ в Калининградском ПХГ будет храниться в соляных кавернах, то есть подземных пластах, из которых прежде необходимо вымыть соль. Для хранения газа предполагается строительство 14 подземных резервуаров в отложениях ка­менной соли полезным объемом 400 ты­сяч кубических метров каждый. Цель Калининградского ПХГ — создать запасы газа для покрытия суточной и сезонной неравномерности потребления, а также резервирования газа на случай наступления аномально холодных зим и аварий.

Уникальное решение

Новые подходы при строительстве подземных хранилищ газа потребовали инновационного мышления от поставщиков оборудования для таких объектов. Компания «Сатурн — Газовые турбины» (входит в состав ОАО «Объединенная двигателестроительная корпорация»), являясь комплексным поставщиком высокоэффективного энергетического и газоперекачивающего оборудования, предложила ОАО «Газпром» современное решение.
Для применения на подземных хранилищах газа ОАО «Сатурн — Газовые турбины» серийно изготовило газо­перекачивающий агрегат ГПА-4РМ номинальной мощностью четыре мегаватта. Впервые в отечественной практике бы­ла разработана модификация ГПА-4РМП — комбинированный газоперекачивающий агрегат с газотурбинным двигателем в качестве привода поршневого компрессора. ГПА-4РМП создан специально для объектов, где требуется работа в широком диапазоне давлений при высоких степенях сжатия природного газа, в том числе для ПХГ в отложениях каменной соли.

Характеристики установки

Преимущества модификации ГПА-4РМП с поршневым компрессором заключаются в возможности работы с высоким КПД практически в любом диапазоне изменения отношения давлений, а также в простоте регулирования производительности и отсутствии сложных антипомпажных систем. Режимы работы подземного хранилища газа в соляных кавернах достаточно широки. В процессе наполнения резервуаров закачка газа производится большими объемами с относительно низким давлением. По мере наполнения объемы газа снижаются, а давление растет.
Например, для Калининградского ПХГ поршневой компрессор в составе ГПА-4РМП работает при степенях сжатия от 1,2 до 10,7. Центробежные лопаточные машины в таком режиме являются низкоэффективными, так как ограничены зоной устойчивой работы, границей помпажа, что требует постоянной смены проточной части при существенном изменении параметров работы. Таким образом, применение поршневого компрессора является наиболее эффективным решением.
С другой стороны, в качестве привода для ГПА-4РМП ОАО «Сатурн — Газовые турбины» применило именно газотур­бинный двигатель (ГТД), который обе­спечивает весь диапазон работы ГПА-4РМП по потребляемой мощности поршневого компрессора (от одного до четырех мегаватт) в зависимости от режимов закачки/отбора газа. Для сравнения — поршневой двигатель, как правило, не рекомендуется запускать с нагрузкой менее 50% на продолжительное время, иначе неминуем выход из строя. Кроме того, ГТД сопоставимой мощности имеет гораздо меньшие габариты, массу и низкий уровень вибраций, нежели газопоршневой двигатель, а это преимущество позволяет заказчику значительно сэкономить на фундаментах и общестроительных работах.
Итак, применение на компрессорной станции комбинированного ГПА-4РМП позволяет совместить в одном агрегате преимущества поршневого компрессора и газотурбинного двигателя. Для России это абсолютно новая техника. ОАО «Сатурн — Газовые турбины» удалось решить главную сложность в проектировании такого оборудования — соединить два принципиально различных агрегата в единое целое.

Ближайшие перспективы

ГПА-4РМП на сегодняшний день является наиболее предпочтительным вариантом оснащения ПХГ в соляных кавернах. На Калининградском ПХГ установлено три таких агрегата. ОАО «Сатурн — Газовые турбины» изготовило еще три ГПА-4РМП для строительства компрессорной станции Волгоград­ского ПХГ, пуск которого запланирован на 2015 год.
Компания рассчитывает на заказ со стороны ОАО «Газпром» на поставку в 2014 году оборудования для рекон­струкции Краснодарского ПХГ, где предусматривается установка четырех ГПА-4РМП. Кроме того, ОАО «Сатурн — Газовые турбины» готово обеспечить потребность «Газпрома» в агрегатах такого типа при строительстве Новомосковского ПХГ, а также подземного хранилища газа в Республике Татарстан.
Уникальные технические характеристики ГПА-4РМП предполагают и более широкое применение этих агрегатов. В частности, оборудование способно решить проблемы добычи на низкодебитных месторождениях газа, где наблюдается падение пластового давления. Эффективно использование ГПА-4РМП и при строительстве дожимных компрессорных станций на газопроводах попутного нефтяного газа.
Таким образом, выполняя техническое задание ОАО «Газпром», компания «Сатурн — Газовые турбины» не только помогает своему партнеру решать государственную задачу бесперебойного снабжения регионов газом, но и создает уникальное оборудование самого широкого спектра применения.