Энергосберегающий турбодетандерный агрегат (ЭТДА) предназначен для выработки электроэнергии, с утилизацией энергии избыточного давления природного газа, теряемой обычно при дросселировании на ГРП (ГРС). ЭТДА также выполняет функцию поддержания заданного давления газа за ГРП (ГРС).

     Целью создания ЭТДА является вовлечение в хозяйственный оборот вторичных энергоресурсов, производство электроэнергии со значительным сокращением топливных затрат и вредных выбросов по сравнению с традиционными технологиями.

 

     ЭТДА устанавливается на линии подачи газа потребителю параллельно ГРП (ГРС) и предназначен для работы в составе энергосберегающей установки ЭТДУ (включающей в себя кроме ЭТДА: систему оборотного водоснабжения, подогреватель газа, подогреватель оборотной воды, запорно-регулирующую арматуру и КИП до и после агрегата, АСУ, высоковольтное оборудование, здание с системами жизнеобеспечения и др.). 

     Вид климатического исполнения ЭТДА по ГОСТ 15150-69 - УХЛ4. Конструктивное исполнение агрегата обеспечивает его работоспособность в условиях сейсмичности до 6 баллов по шкале Рихтера.

Рабочее тело турбодетандера – очищенный от механических примесей, жидких включений и конденсата природный газ по ГОСТ5547-87 и ОСТ59.40-83 (возможны другие варианты рабочего тела).

     Номинальная мощность ЭТДА-1500, -2500, -4000, -6000, -8000 соответственно 1,5;, 2,5; 4,0; 6,0; 8,0 МВт. Остальные характеристики определяются после получения данных по опросному листу для каждого конкретного объекта (опросный лист прилагается).

     Предварительная оценка может быть сделана по таблице «Расчётные характеристики газорасширительных турбин КТЗ для предварительного выбора».

3.1. Изделие ЭТДА поставляется поблочно в максимальной заводской готовности с минимальными межблочными связями. Блоки оснащаются КИП в составе комплекта приборов и датчиков (температуры, давления, перепада давления, уровня, вибрации, оборотов, перемещений и др.), достаточным для контроля и управления агрегатом. Сигналы от КИП поступают в АСУ, которая обеспечивает контроль и управление оборудованием, регулирование, сигнализацию и аварийную защиту. Оборудование блоков монтируется на рамах и обвязывается трубопроводами со всей необходимой запорной и регулирующей арматурой, фильтрами и пр.

Все масляные системы агрегата оборудуются двумя насосами каждая (один рабочий, другой резервный). Насосы систем запитываются от общего маслобака.

     Управление электроприводным оборудованием (насосы и арматура) блоков производится кнопками включения (выключения) на блоке и дистанционно в ручном и автоматическом режиме.

 

3.2. Блок детандер-генераторный обеспечивает превращение потенциальной энергии избыточного давления в электрическую энергию и является основной функциональной частью агрегата.

     Конструктивно блок детандер-генераторный представляет собой сагрегированное на раме оборудование:

- турбодетандер;

- генератор;

- трансмиссию, соединяющую турбодетандер и генератор;

- разделяющую перегородку между турбодетандером и генератором;

- трубопроводы с арматурой системы смазки и системы  уплотнения;

- камеры поплавковые, регуляторы перепада давления «масло-газ». (в зависимости от компоновочных решений могут располагаться и на площадке обслуживания маслобака).

     Турбодетандер состоит из двух частей: корпуса с патрубками входа и выхода природного газа и узла вставки, в котором скомпонованы: ротор, подшипниковые узлы, диафрагмы направляющих аппаратов, узлы уплотнений. Тип турбодетандера – осевой, многоступенчатый, активного типа. Направление вращения ротора турбодетандера – против часовой стрелки, если смотреть со стороны генератора. Ротор двухопорный, жесткий. Первая резонансная частота колебаний находится на 20% выше рабочих оборотов. В конструкции турбодетандера предусмотрена возможность замены проточной части в случае существенного изменения параметров газа в период эксплуатации.

     Подшипники: опорный и упорный скольжения, сегментного типа.

     Разделение газовой и масляной полостей по ротору турбодетандера производится щелевыми уплотнениями. Поддержание заданного перепада (0,03 МПа) давления масла и газа автоматическое регулятором перепада давления.

Генератор типа ТК предназначен для выработки электрической энергии, используя механическую энергию турбодетандера.

Турбодетандер и генератор разделяются газонепроницаемой перегородкой. Турбодетандер по валу соединяется с генератором через торсионный вал без редуктора, по корпусу – герметичным кожухом.

 

3.3. Блок системы маслоснабжения служит: для обеспечения бесперебойной подачи масла (после охлаждения в блоке маслоохладителей): на опорные подшипники детандера и генератора, на упорный подшипник детандера, на шлицы вала торсионного; для подачи масла на сервопривод клапана дозирующего блока стопорно-дозирующего, на золотники стопорного клапана блока стопорно-дозирующего и клапана защиты блока байпасного и для подачи масла на щелевые уплотнения детандера для обеспечения газоплотности вала ротора.

     Конструктивно блок системы маслоснабжения представляет собой сагрегированное на раме оборудование: масляный бак, объемом не менее 3 м3, два насоса подачи масла смазки и регулирования (один рабочий, другой резервный), два насоса уплотнений (один рабочий, другой резервный), трубопроводы обвязки, фильтры, арматуру и КИП.

 

3.4. Блок маслоохладителей предназначен для оохлаждения масла перед подачей его на подшипники детандера и генератора. 

Конструктивно  блок маслоохладителей состоит из двух теплообменников «масло-вода» (основной и резервный) смонтированных на раме с обвязкой трубопроводами по маслу и воде с необходимой запорной арматурой и КИПом. Регулирование температуры масла производится регулирующей задвижкой с электроприводом стоящей на линии подачи воды и управляемой автоматически по сигналам АСУ от датчиков температуры масла за подшипниками ДГА.

Расход охлаждающей воды при температуре воды 15оС-30оС не более 60 м3/ч.

 

3.5. Система регулирования и защиты (рассматривается электро-гидравлическая система) размещается на блоке стопорно-дозирующем и блоке байпасном  и обеспечивает:

- поддержание заданного давления газа за агрегатом;

- вывод генератора на подсинхронные обороты по команде от АСУ;

- набор мощности генератора после включения его в сеть по командам АСУ;

- автоматический останов установки закрытием стопорного клапана в случае достижения контролируемых параметров по командам АСУ;

- поддержание заданного давления газа за турбодетандером по байпасной линии до закрытия отсечных газовых задвижек;

     Блок стопорно-дозирующий устанавливается на собственной раме и состоит из стопорного клапана (СК) и дозирующего клапана (ДК). ДК предназначен для поддержания заданного давления газа за агрегатом. СК предназначен для быстрого прекращения подачи газа на турбодетандер в случаях возникновения аварийных ситуаций.

     Блок байпасный размещается на собственной раме и состоит из клапана защиты (КЗ) и регулятора давления газа (РДГ). КЗ предназначен для быстрого открывания байпасной линии подачи газа потребителю при срабатывании СК. РДГ предназначен для поддержания заданного давления газа до входа в работу штатных редуцирующих клапанов и закрытия отсечных задвижек подачи и отвода газа к агрегату.

     Рабочим телом сервопривода ДК является масло системы маслоснабжения, им же управляется СК и КЗ через электромагнитный клапан защиты. Скорость закрытия СК и открытия КЗ с момента подачи команды не превышает 0,4 с.

Рабочим телом сервоприводов РДГ, СК и КЗ является природный газ из трубопровода подачи газа на агрегат.

- блок детандер-генераторный;

- блок системы маслоснабжения. 

Примечание: при перевозке автотранспортом и для оптимизации размещения оборудования на объекте допускается разбивка блока системы маслоснабжения на подблоки (блок маслобака, блоки насосов, площадка обслуживания); далее по тексту рассматривается как единый блок;

- блок маслоохлаждения;

- блок стопорно-дозирующий;

- блок байпасный;

- комплект инструмента и приспособлений.

Окупаемость проектов внедрения ЭТДА 3÷6 лет и зависит от конкретного объекта схемы применения ЭТДА и состава оборудования.

 

     Просим Вас заполнить поля в расположенной ниже интерактивной форме. Информация будет проанализирована специалистами компании и Вам будет направлено детальное коммерческое предложение.