Plinska bloka PB4-5

Plinska bloka proizvajalca Alstom z močjo 2 × 114 MW obratujeta v enostavnem odprtem procesu. Za delovanje lahko uporabljata zemeljski plin, dizelsko gorivo ali kombinacijo obeh goriv. Obe enoti sta z obratovanjem pričeli v letu 2000. Delovanje blokov je okolju prijazno: koncentracije škodljivih snovi (NO_X, CO, SO₂) v izpušnih dimnih plinih in hrup, ki ga pri tem proizvajata, so pod zakonsko določenimi mejami.

Že v fazi naročila in izgradnje plinskih blokov je bil poudarek namenjen zanesljivosti, fleksibilnosti obratovanja in primernosti blokov za zagotavljanje sistemskih storitev v elektroenergetskem omrežju, zato bloka omogočata nekatere obratovalne režime, ki presegajo običajne karakteristike tovrstnih enot:

• poleg normalnega zagona imata možnost hitrega zagona - v manj kot 15 minutah od trenutka zagona do nazivne moči;
• možnost hitrega spreminjanja obremenitve (do 25 MW/min);
• možnost daljinskega vodenja moči za potrebe sekundarne regulacije v elektroenergetskem omrežju;
• možnost frekvenčne regulacije z izjemno hitrim odzivom moči na spremembo frekvence omrežja;
• zmožnost otočnega obratovanja: v primeru razpada elektroenergetskega omrežja je bloka mogoče zagnati brez energije iz omrežja s pomočjo predhodno zagnanih plinskih blokov PB1-3. V tem primeru lahko s svojo zmožnostjo otočnega obratovanja služita za ponovno vzpostavljanje elektroenergetskega omrežja;
• sposobnost obratovanja s tekočim in plinastim gorivom. Preklop med obema vrstama goriva je možen med obratovanjem, možno pa je tudi obratovanje z mešanico obeh goriv v razmerju od 20:80% do 80:20%;
• visoka stabilnost obratovanja: v primeru izgube bremena med obratovanjem (npr. zaradi razpada omrežja, okvare v stikališču …) se blok obdrži na nazivnih vrtljajih in napaja lastno rabo, posledično je takoj ponovno pripravljen za sinhronizacijo z omrežjem.

1. Glavna turbinska enota

Kompresor

Aksialni kompresor s 14 stopnjami dovaja komprimiran zrak v zgorevalno komoro.  Statorske lopatice prvih treh stopenj imajo s pomočjo hidravličnega mehanizma nastavljiv kot, s čimer se izvaja regulacija masnega pretoka zraka skozi turbino. Rezultat je zagotavljanje stabilnega zgorevanja in doseganje visokega izkoristka tudi pri delnih obremenitvah.

Zgorevalna komora z gorilniki

Zgorevalna komora silosnega tipa je nameščena vertikalno nad ohišjem turbine. Tovrstna komora zagotavlja lažji in hitrejši dostop do gorilnikov, prve stopnje turbine in ostalih toplotno najbolj obremenjenih delov turbine. Na vrhu komore je krožno nameščenih 37 gorilnikov, srednji gorilnik pa je namenjen vžigu goriva v fazi zagona. Vsak gorilnik lahko deluje na obe vrsti goriva, vendar le na eno vrsto istočasno. Število delujočih gorilnikov in vrsta goriva na posameznem gorilniku so odvisni od trenutne obremenitve bloka in deleža posameznega goriva.

Plinska turbina

V zgorevalni komori pretvarja sproščeno energijo goriva v mehansko energijo in poganja generator. Štiristopenjska turbina in kompresor se nahajata na turbinskem rotorju, ta pa je na generator povezan preko reduktorja.

Generator

Dvopolni sinhronski generator s statičnim vzbujanjem pretvarja mehansko delo turbine v električno energijo. Hlajenje generatorja je zračno; hladi se posredno s prenosniki toplote preko zaprtega hladilnega sistema za generator in mazalno olje. V fazi zagona turbine generator deluje kot sinhronski elektromotor in s pomočjo zagonske naprave zažene turbino.

Reduktor

Reduktor nazivne mehanske moči 135 MW je nameščen med plinsko turbino in generatorjem ter je namenjen pretvorbi nazivnega števila vrtljajev turbine, 3600 min^-1, na nazivne obrate generatorja, ki znašajo 3000 min^-1. Reduktor se maže in hladi s pomočjo sistema mazalnega olja, ki je skupen tudi turbini in generatorju.

2. Ostali mehanski sistemi

Namenjeni so zagotavljanju funkcij, ki so nujno potrebne za varno in zanesljivo obratovanje plinskega bloka:

• sistem za dobavo goriva – zemeljskega plina in dizelskega goriva,
• sistem za vžig goriva,
• sistem za vbrizgavanje demineralizirane vode v zgorevalno komoro, ki je namenjena zmanjševanju emisij NO_X pri zgorevanju dizelskega goriva,
• hidravlični in zaščitni oljni sistem,
• sistem mazalnega olja,
• sistem za hlajenje generatorja in mazalnega olja,
• sistem za filtriranje in dovod zraka do kompresorja,
• izpušni sistem.

3. Električni in nadzorni sistemi

Namenjeni so upravljanju naslednjih funkcij:

• nadzor hitrosti, temperature ležajev in vibracij rotirajočih delov,
• odvod proizvedene električne energije,
• preskrba s potrebno pomožno električno energijo za plinski blok,
• zagon plinskega bloka s pomočjo statičnega frekvenčnega pretvornika,
• odprto in zaprto-zančna regulacija,
• nadzor in zaščita.

Blok transformator

Namenjen je prilagoditvi napetostnih nivojev med 11,5 kV generatorjem in 110 kV stikališčem.

Transformator lastne rabe bloka

Zagotavlja električno energijo, napetosti 2,1 kV za napajanje sistema za zagon turbine ter električno energijo napetosti 0,4 kV, potrebno za napajanje pomožnih pogonov plinskega bloka.

Numerična zaščita

Generator, generatorske zbiralnice, generatorski odklopnik, blok transformator in transformator lastne rabe bloka so zaščiteni z numerično zaščito ABB.

Sistem vodenja

Sistem vodenja plinskega bloka EGATROL 8 je avtonomen sistem in vsebuje vse krmilno-regulacijske in nadzorne funkcije, ki so potrebne za varen in učinkovit zagon, obratovanje in zaustavitev bloka.

Nadzorni sistem

Namenjen je zagonu in upravljanju med obratovanjem ter omogoča:

• popolnoma avtomatski zagon in zaustavitev plinskega bloka,
• natančen nadzor procesa s kratkimi odzivnimi časi,
• avtomatsko vodenje obremenitve, frekvence in temperature med vsemi fazami obratovanja,
• avtomatsko obratovanje pri različnih obremenitvah z maksimalnim termičnim izkoristkom.