Турбогенераторные установки "ТурбоСфера"

Основым продуктом группы инновационных компаний в настоящее время являются: турбогенераторные установки "ТурбоСфера", предназанченные для рекуперации энергии избыточного давления природного газа и выработки электроэнергии. Установки выпускаются в соответствии с техническими условиями ТУ 28.11.23-001-29475178-2017. ТурбоСфера - инновационная энергосберегающая технология, которая постоянно совершенствуется и улучшается.

Продукция прошла сертификацию на соответствие требованиям действующих норм и правил в Таможенном союзе (ТР ТС) и Европейском союзе (CE, ATEX)
ТурбоСфера предназначена для выработки электрической энергии путем преобразования энергии избыточного давления газа в электроэнергию. Размещается непосредственно на ГРС, ГРП и ГРУ, где «ТурбоСфера» устанавливается параллельно регулятору давления газа. Установки размещаются по одной или несколько, последовательно или параллельно друг другу. Кроме того, «ТурбоСфера» может быть использована для утилизации давления попутного нефтяного и других газов. Мощность установки и другие параметры подбираются в соответствии с характеристиками объекта.

Наименование параметра Возможные значения*
1 Максимальное рабочее давление, МПа 0,6/1,2/ 5,4/ 6,3
2 Номинальная генерируемая электрическая мощность, кВт 5/8/11/15/18,5/22/30/37/45/55/ 75/90/110/132/160/200/250/ 315/400
3 Наличие нагревателя да/нет
4 Частота вращения, об/мин 3000/3600
5 Расход газа на 1 кВт генерируемой мощности при степени понижения давления равной 3, нм3/час 70-120
6 Напряжение электрического тока, кВ 0,4/0,66
7 Частота тока, Гц 50/60
8 Степень защиты от внешних воздействий Корпуса турбогенератора (ТГ), не ниже IP66
9 Маркировка взрывозащиты 1ExsdIIAT3
 *Примечание: параметры, указанные в таблице, могут быть изменены по согласованию с заказчиком в соответствии с опросным листом
Онлайн-калькулятор
нм3
МПа, (избыточное)
МПа, (избыточное)
у.е./кВт*ч



Ориентировочная мощность ТГУ, кВт:

Планируемый доход от сгенерированой электроэнергии, у.е. в год:
 

 

Состав комплекса ТГУ:

Вариант комплектации с системой автоматического управления

Вариант комплектации с системой автоматического управления

  • Турбогенератор «ТурбоСфера»

  • Система автоматического управления

  • Система подвода газа

  • Система рекуперации электроэнергии

 

 

Вариант комплектации с системой автоматического управления и блок-контейнером

Вариант комплектации с системой автоматического управления и блок-контейнером

При необходимости:

  • Система подвода греющего теплоносителя (для ГРП)

  • Система аккумулирования (для ГРС)

  • Аварийный дизель-генератор (для ГРС)

  • Блок-контейнер

 

 

 

 

Подбор конфигурации установки турбогенераторной "ТурбоСфера":

Опросный лист


Существующая проблема
Давление природного газа по пути от места добычи до потребителя снижается в несколько этапов: на газораспределительных станциях (ГРС) с 2,0 – 7,5 МПа до 0,3/0,6/1,2 МПа, затем на газорегуляторных пунктах (ГРП) и газорегуляторных установках (ГРУ) до 0,005 – 0,6 МПа.
Регуляторы давления обеспечивают необходимое выходное давление, однако рассеивают энергию компрессии газа в окружающую среду. В результате этого, в мировых масштабах, в регуляторах давления ежегодно теряется энергия, сопоставимая с энергопотреблением Беларуси, то есть около 36 млрд. кВт·ч.
На компрессорных станциях для повышения давления газа (при транспортировке) тратится от 4 до 8% его расхода. Установленная мощность таких компрессорных станций составляет от 6 до 12% установленной мощности энергосистемы.

Способы решения
Ограниченное применение существующих решений и турбодетандеров связано с большим количеством разнообразных потребителей, нуждающихся в индивидуальном подходе.
Существующие конкурентные разработки:
- рассчитаны для применения в основном на ГРС, в то время как ГРП и ГРУ имеют больший энергетический потенциал
- работают в узком диапазоне давлений и расхода природного газа
не решены проблемы с подогревом газа – газ либо не подогревается, либо подогревается в выносном теплообменнике со сжиганием газа и, как следствие – с дополнительными издержками
 большинство установок являются высокооборотными, что отрицательно сказывается на их рабочем ресурсе, а также повышает требования к техническому обслуживанию и предварительной очистке природного газа
 необходимость подогрева и очистки газа увеличивает инвестиционные затраты по причине необходимости приобретения и обслуживания дополнительного оборудования (газовых подогревателей, фильтров и т.д.)

Решение

ТГУ, устанавливаемая на ГРС, ГРП и ГРУ,  выполняет  не только основную функцию регулятора давления  (снижение давления газа), но и дополнительно использует  энергию компрессии газа для выработки электроэнергии.
ТГУ позволяет преобразовывать низкопотенциальные энергоресурсы, такие как энергия избыточного давления и тепловые отходы, в электроэнергию, при этом она работает без потребления топлива, а лишь используя часть уже затраченной энергии.
В ТурбоСфере использован принципиально новый подход к конструированию подобных агрегатов. Установка сочетает в себе одновременно турбину, теплообменник и электрогенератор.

Преимущества технические

Основное отличие установок ТурбоСфера от турбодетандеров и детандер-генераторных установок заключается в том, что она способна работать в широком диапазоне расходов и давлений газа, сохраняя при этом требуемые параметры и качество генерируемой электроэнергии; является надежной, относительно недорогой установкой, минимальными требованиями к техническому обслуживаню. ТурбоСфера применима как для автономного энергоснабжения, когда главной целью ставится обеспечение потребностей в электроэнергии потребителей собственных нужд объекта, так и для параллельно работы с внешней сетью, когда целью является генерация максимума мощности с использованием всего потенциала газового потока с выдачей электроэнергии во внутреннюю сеть предприятия и с продажей (при необходимости) избыточной мощности во внешнюю сеть.

Указанные преимущества достигаются главным образом за счет:

  1. Оригинальной запатентованной конструкцией, в которой присутствует высокая степень использования стандартных элементов, деталей и узлов местного производства, что исключает также зависимость от импорта.
  2. Применения общепромышленных асинхронных генераторов и подшипниковых узлов с консистентной смазкой, а также отсутствия динамических уплотнений.
  3. Относительной простоты конструкции, за счет минимизации количества деталей и элементов, а также тихоходности турбогенератора (синхронная частота вращения ротора - 3000 об/мин).
  4. Кроме того, нам удалось реализовать схему многоступенчатого расширения газа на одном рабочем колесе с возможностью промежуточного подогрева газа в процессе расширения посредством встроенного теплообменника-нагревателя, используя низкопотенциальное тепло и тепловые отходы предприятий.
  5. установка предназначена для работы не только на природном газу, но и с другими неагрессивными газам.

Вырабатываемая электроэнергия (5-500 кВт) может тратиться как на собственные нужды, так и на продажу, в т.ч. по энергосервисным контрактам

Перспективные области применения