โครงการติดตั้งและเดินระบบโรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาด 300 เมกะวัตต์ ในเยเมน

เริ่มดำเนินการในเดือนมีนาคม ค.ศ. 2024 โครงการนี้มุ่งเน้นการติดตั้งอย่างสมบูรณ์ รวมระบบ และเดินเครื่องโรงไฟฟ้าพลังความร้อนกำลัง 300 เมกะวัตต์ ที่ประเทศเยเมน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาการขาดแคลนพลังงานในพื้นที่ และสนับสนุนการพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานของภูมิภาค ทั้งนี้เป็นโครงการวิศวกรรมด้านพลังงานสำคัญในต่างประเทศ ซึ่งครอบคลุมกระบวนการทั้งวงจร ตั้งแต่การยกอุปกรณ์ การติดตั้งเชิงกล การติดตั้งระบบไฟฟ้าและเครื่องมือวัดควบคุม (E&I) ไปจนถึงการเดินเครื่องหน่วยผลิตและการทดสอบประสิทธิภาพ เพื่อจัดหาโซลูชันการผลิตไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพและเชื่อถือได้ให้กับระบบจำหน่ายไฟฟ้าในท้องถิ่น

อุปกรณ์หลักของโรงไฟฟ้าประกอบด้วยชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันไอน้ำขนาด 300 เมกะวัตต์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของโรงไฟฟ้าที่กำหนดความสามารถในการผลิตไฟฟ้าโดยรวมและความมั่นคงในการดำเนินงานโดยตรง ระบบกังหันไอน้ำและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าใช้การออกแบบแบบย่อยวิกฤต (subcritical) แบบเพลาเดียว (single-shaft) และแบบควบแน่นพร้อมการให้ความร้อนซ้ำ (reheat condensing) ที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีความเสถียรและน่าเชื่อถือ ซึ่งนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงไฟฟ้าพลังความร้อนขนาดกลางทั่วโลก หน่วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าประกอบด้วยกังหันไอน้ำ (ส่วนด้านซ้าย) กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส (ตัวหลักสีเหลือง) ซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยข้อต่อแบบแข็ง (rigid coupling) ไอน้ำที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูงจะขับเคลื่อนกังหันให้หมุน ซึ่งส่งผ่านแรงหมุนไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า โดยระบบทั้งหมดติดตั้งอยู่บนฐานรากที่แข็งแรงเป็นพิเศษ เพื่อให้มั่นใจในความมั่นคงของการสั่นสะเทือนระหว่างการดำเนินงานระยะยาว

ขอบเขตโดยรวมของโครงการครอบคลุมระบบหลักทั้งหมดของโรงไฟฟ้าพลังความร้อน ระหว่างระยะการติดตั้งเชิงกล จะมีการใช้เครื่องยกแบบมืออาชีพและการจัดแนวอย่างแม่นยำสำหรับอุปกรณ์ขนาดใหญ่ เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันไอน้ำ หม้อไอน้ำ คอนเดนเซอร์ ปั๊มน้ำหล่อเย็น และหอระบายความร้อน งานสำคัญประกอบด้วยการติดตั้งเพลาของกังหันอย่างแม่นยำ การประกอบแบริ่ง การจัดแนวเพลา และการปรับค่าการต่อกันของข้อต่อ ซึ่งดำเนินการทั้งหมดตามมาตรฐานความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดระดับสากลสำหรับการก่อสร้างโรงไฟฟ้า ทั้งในด้านการสั่นสะเทือนและความกลมสมมาตร (concentricity) ขณะเดียวกัน ส่วนประกอบที่รับแรงดันของหม้อไอน้ำ ท่อผิวถ่ายเทความร้อน และอุปกรณ์เสริมต่างๆ เช่น เครื่องบดถ่านหิน พัดลม และเครื่องดักฝุ่น ก็จะถูกติดตั้งให้สอดคล้องกับรหัสและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง

ระยะการติดตั้งระบบไฟฟ้าและเครื่องมือวัดเป็นส่วนสำคัญที่จำเป็นเพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและการดำเนินงานแบบอัตโนมัติของโรงไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงการวางสายเคเบิลไฟฟ้าแรงสูง การติดตั้งอุปกรณ์ควบคุมและสวิตช์เกียร์ (switchgear) หม้อแปลงไฟฟ้า วงจรเบรกเกอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และระบบจ่ายไฟฟ้า รวมทั้งการติดตั้งระบบควบคุมแบบกระจาย (Distributed Control System: DCS) ระบบเครื่องมือวัดเพื่อความปลอดภัย (Safety Instrumented System: SIS) และเครื่องมือวัดต่างๆ ที่ติดตั้งในพื้นที่จริง เช่น ตัวส่งสัญญาณความดัน เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ และมาตรวัดอัตราการไหล ระบบ DCS ทำหน้าที่เป็นแพลตฟอร์มควบคุมหลักของโรงไฟฟ้า โดยสามารถตรวจสอบสถานะแบบเรียลไทม์ ควบคุมกระบวนการโดยอัตโนมัติ และให้ระบบป้องกันแบบเชื่อมโยง (interlock protection) สำหรับทุกกระบวนการ ตั้งแต่การเผาไหม้ในหม้อไอน้ำ ไปจนถึงการควบคุมความเร็วของกังหัน และการปรับเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

การเดินเครื่องเป็นขั้นตอนสุดท้ายในการตรวจสอบเพื่อยืนยันว่าระบบทั้งหมดสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านการออกแบบ กระบวนการนี้ประกอบด้วยการเดินเครื่องอุปกรณ์แต่ละชิ้น (เช่น การทดสอบมอเตอร์แบบไม่มีภาระ การทดสอบระยะการเคลื่อนที่ของวาล์ว) การเดินเครื่องระบบ (เช่น การทดสอบการไหลเวียนของน้ำในหม้อไอน้ำ การล้างน้ำมันในเทอร์บิน การทดสอบระบบสุญญากาศ) และการเดินเครื่องรวมทั้งหน่วย (เช่น การจุดระเบิดหม้อไอน้ำ การหมุนเทอร์บิน การทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสอดคล้องกัน (synchronization) และการทดสอบภายใต้ภาระงาน) ระยะการทดสอบประสิทธิภาพจะทำการตรวจสอบตัวชี้วัดหลักเพิ่มเติม เช่น อัตราการใช้ความร้อนของเทอร์บิน กำลังไฟฟ้าขาออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำ และระดับการปล่อยมลพิษ เพื่อให้มั่นใจว่าหน่วยสามารถดำเนินการได้อย่างเสถียรที่กำลังไฟฟ้าที่กำหนดไว้ 300 เมกะวัตต์

โดยพิจารณาจากสภาพแวดล้อมการปฏิบัติงานที่รุนแรงในประเทศเยเมน โครงการนี้ได้นำมาตรการเฉพาะทางมาใช้เพื่อเพิ่มความสามารถในการปรับตัวของอุปกรณ์ โดยมีการเคลือบสารป้องกันการกัดกร่อนสำหรับอุปกรณ์และท่อที่ติดตั้งภายนอกอาคาร เพื่อทนต่ออุณหภูมิสูงและความชื้นสูง ขณะเดียวกันระบบควบคุมและระบบป้องกันของโรงไฟฟ้าได้รับการปรับแต่งให้เหมาะสมกับสภาพระบบไฟฟ้าที่ไม่เสถียร ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของการจ่ายพลังงานไฟฟ้า

โครงการติดตั้งและเดินเครื่องโรงไฟฟ้ากำลังการผลิต 300 เมกะวัตต์นี้ สามารถตอบสนองความต้องการพลังงานไฟฟ้าที่เร่งด่วนของเยเมนได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยจัดหาไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพให้กับการผลิตภาคอุตสาหกรรม การใช้งานในครัวเรือน และบริการสาธารณะ โครงการนี้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพด้านวิศวกรรมแบบครบวงจรในการก่อสร้างโรงไฟฟ้าต่างประเทศ ตั้งแต่การติดตั้งชิ้นส่วนกลไกอย่างแม่นยำ ไปจนถึงการผสานรวมระบบซับซ้อนและการเดินเครื่อง ทั้งยังสะสมประสบการณ์อันมีค่าในการก่อสร้างโรงไฟฟ้าภายใต้เงื่อนไขสิ่งแวดล้อมและด้านลอจิสติกส์ที่ท้าทาย ซึ่งเป็นแบบอย่างที่สามารถนำไปปรับใช้ซ้ำได้สำหรับโครงการโครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานในภูมิภาคต่อไปในอนาคต