Выбор типа энергетической установки

Особенностью основных энергетических установок морских буровых платформ является наличие большого числа мощных потребителей электроэнергии (механизмы бурового комплекса, оффшорные краны, общесудовые системы), требующих мощной электростанции, но имеющих, в силу специфики работы, низкую среднюю эксплуатационную нагрузку. Основная энергетическая установка МЛБУ обеспечивает работу потребителей электроэнергией в периоды всплытия, буксировок, постановок на точки бурения, закрепления на морском дне (основании), бурения скважин, установки подводных добычных комплексов.

При выборе типа ЭУ в основу положены следующие требования:

– высокая надежность, живучесть, наличие резервного агрегата при всех возможных состояниях и при всех режимах работы;

– простота в обслуживании и бесперебойность обеспечения потребителей необходимым количеством электроэнергии требуемого качества и теплом;

– приемлемые массогабаритные показатели для размещения на платформе;

– высокая экономичность и низкая построечная стоимость;

– приемлемые эксплуатационные расходы;

– приспособленность для работы в арктических условиях (температура окружающей среды от минус 40 ºС до плюс 30 ºС при эксплуатации и от минус 60 ºС до плюс 30 ºС при отстое);

– отсутствие загрязнения отработанными продуктами окружающей среды.

В мировой практике на морских буровых и добычных платформах в качестве основных применяются дизель - электрические и газотурбогенераторные ЭУ.

Указанным выше требованиям для морских буровых платформ в достаточной степени отвечают дизель-электрические установки, что подтверждается преимущественным их использованием на подобных объектах за рубежом.

На сегодняшний момент дизель-электрические установки отличаются от других типов энергетических установок своими несомненными преимуществами:

– большим диапазоном агрегатных мощностей; любая, требуемая для морских буровых платформ, мощность может быть обеспечена дизель - генераторами;

– возможностью дробления мощности в соответствии с текущей загрузкой на режимах;

– высокой топливной экономичностью;

– постоянной готовностью к действию, быстрому выводу двигателя на эксплуатационный режим;

– сравнительно небольшим удельным весом;

– большим сроком службы;

– возможностью работы, как на дизельном топливе, так и на газе, имеются установки, работающие на сырой нефти.

Однако, возможность работы на газе или сырой нефти осуществима только на добычных платформах. Для реализации такой возможности на добычных платформах имеется дополнительное оборудование по переработке сырого продукта и получению топлива необходимого качества. Для решения вопроса об использовании газа или нефти в качестве топлива фирмам-производителям дизель - генераторов требуется состав газа или  образец нефти, что необходимо для каждого конкретного месторождения. Вследствие этого, использование на разведочном этапе бурения и освоения скважин сырого продукта в качестве топлива для МЛБУ, которая будет использоваться на различных месторождениях, практически нереально.

В сравнении с другими типами ЭУ, в частности с газотурбогенераторной, дизель-электрическая установка более экономична, хотя проигрывает ей в массе и габаритах.

Как показывает мировой опыт, газотурбинные ЭУ достаточно широко применяются на морских добычных нефтяных и газовых платформах. В основном – это эксплуатационные платформы, где возможна подготовка газового или нефтяного топлива для применения в газовых турбинах.

При сопоставимой мощности газотурбинные ЭУ по сравнению с дизель-электрической установкой имеют меньшие габариты и массу.

При наличии постоянной электрической нагрузки, близкой к номинальной, и большой потребности в тепловой энергии (для технологических потребителей), газотурбинные ЭУ, в сочетании с утилизационной котельной установкой, при работе на попутном или добываемом газе, обладают достаточной экономичностью и, соответственно, конкурентоспособностью. Определяющим в данном случае является наличие «бесплатного» газа, добываемого на платформе, который используется для работы ЭУ.

Существенным недостатком газотурбинных установок является большой расход дизельного топлива, особенно на частичных нагрузках (в режиме бурения скважин), значительно превышающий в аналогичных условиях расход дизельного топлива дизель-генераторными установками. Поэтому их применение нецелесообразно в качестве энергетических установок на буровых платформах, у которых нет «бесплатного» добываемого газа. Для МЛБУ разведочного бурения, работа которой характеризуется значительной автономностью и наличием режимов с резко-переменными частичными нагрузками использование газотурбинных установок не рекомендуется .

Атомные энергетические установки (АЭУ) на практике на буровых платформах до сих пор не применялись.

Использование ядерного топлива для энергетической установки имеет два явных преимущества, которыми может обладать буровая платформа с атомной установкой по сравнению с буровой платформой, оборудованной обычной энергетической установкой:

– высокая концентрация энергии в ядерном топливе, которая позволяет свести до минимума запас топлива и обеспечить практически неограниченную автономность любого морского объекта, при этом не требуется наличие больших объёмов для хранения запасов топлива;

– отсутствие выброса продуктов сгорания в атмосферу, что, при нормальной работе АЭУ, практически исключает загрязнение окружающей среды выхлопными газами.

Стоимость электроэнергии, вырабатываемой АЭУ, пока ещё превышает стоимость электроэнергии, вырабатываемой другими типами установок.

Использование АЭУ на взрывоопасном объекте (МЛБУ) в арктических условиях существенно повышает экологические риски. Возможные фонтанирование и неконтролируемое «газопроявление» скважин способны вызвать пожар и взрыв. В совокупности с невозможностью в ледовый период проведения мероприятий по локализации последствий разрушения АЭУ они могут вызвать масштабное радиационное заражение окружающей среды.

С учётом вышесказанного можно сделать вывод о том, что для МЛБУ в качестве основной предпочтительно применение дизель-электрической энергетической установки, которая обладает большей экономичностью и сравнительно небольшим удельным весом.

 

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: