2.7.1.3 Опыт эксплуатации бинарной парогазовой установки с пентановым циклом
В ОАО "Сумское НПО им. М.В. Фрунзе" создана и введена в действие в 2004 г. энергоутилизационная установка мощностью 4 МВт с пентановым рабочим циклом.
Установка такого типа разработана и создана в СНГ впервые и может быть использована наряду с другим перспективным оборудованием для компрессорных станций нефтегазовой отрасли, а также для геотермальных электростанций.
Создание энергоутилизационных установок с замкнутым рабочим циклом на низкокипящих рабочих телах (НРТ), позволяющих эффективно утилизировать средне- и низкопотенциальные потоки теплоты, является перспективным направлением в газовой промышленности, в том числе и на КС МГ.
Реализация этой схемы возможна в составе высокотемпературных газотурбинных приводов простого цикла на основе авиационных и судовых газотурбинных двигателей. При этом в энерготепловой схеме установки организуется промежуточный тепловой контур для передачи теплоты от высокотемпературных выхлопных газов двигателя к низкокипящему рабочему телу (НРТ) паровой турбины, циркулирующему в замкнутом контуре (рис. 7.2).
На основе такой схемы в ОАО "Сумское НПО им. М.В. Фрунзе" (СНПО) создана экспериментальная энергоутилизационная установка УТГ-4П с замкнутым рабочим циклом на пентане.
Установка выполнена на основе п е н т а н о в о й т у р б и н ы ТПР-4/6-1,45/0,1 конструкции СНПО и генератора ТГ-6-2ДУЗ-В (ОАО "Привод", г. Лысьва), при участии ОАО "Укрхимпроект" (г.Сумы), которым был разработан проект установки. Проектная мощность установки - 4 МВт, рабочая среда - пентан. В качестве теплоносителя для испарения и перегрева НРТ используется вода от котла-утилизатора существующей газотурбинной энергоустановки ЭГТУ-16, созданной СНПО на основе газотурбинного двигателя НК-16СТ.
Первый пуск установки УТГ-4П состоялся в октябре 2004 г. В конце года установка прошла комплексные испытания с непрерывной работой в энергетическом режиме более 300 часов.
В процессе испытаний произведена проверка работоспособности основного и вспомогательного технологического оборудования, осуществлен анализ энерготехнологических параметров, подтверждены расчетные параметры установки.
Данные, полученные в результате комплексных испытаний, будут использованы при создании блочно-комплектных энергоустановок такого типа для компрессорных станций.
Рисунок 7.2 - Технологическая схема теплоутилизационной турбогенераторной энергетической установки УТГ-4П:
1 -модуль паротурбинный; 2 - электрогенератор; 3 - редуктор; 4 - турбина; 5 - система испарения НРТ; 6 - подогреватель; 7 - испаритель; 8 - пароперегреватель; 9 - рекуперативный кожухотрубчатый теплообменник для предварительного подогрева сконденсированного пентана; 10 - система конденсации НРТ; 11- градирня; 12 - конденсатор; 13 - насос подачи охлаждающей воды; I4 - емкость для сбора конденсата; 15 - насос подачи конденсата; 16- дополнительный теплообменник; 17 - насос для циркуляции воды; 18, 19, 20, 22, 24- пневмопривод; 21, 23 - система автоматизированного управления