Электростанции на попутном нефтяном газе (ПНГ) с содержанием сероводорода в Вологде

АО Группа «УГК-Энергетика» производит уникальные электростанции на попутном нефтяном газе любых составов, в том числе на низконапорном газе, а так же с примесями сероводорода на базе утилизатора ПНГ марки «Нейтрон-УТ», предназначенный для выработки тепла, с последующей передачей в кожухотрубный теплообменник, способствуя разогреву рабочего тела — Фреона Турбины ОЦР/ORC Электростанции, по технологии органического цикла Ренкина (ORC).

Утилизатор марки «Нейтрон-УТ обеспечивает передачу тепловой энергии, полученной при сжигании попутного нефтяного газа с разными компонентами газа. В их состав входят высшие углеводы, этан, сероводород, азот и метан), к рабочей среде (горячей воде или горячему воздуху), что позволяет обеспечить стабильную и эффективную работу электростанции марки «Нейтрон-ORC» для выработки электрической энергии.

Электростанция на попутном нефтяном газе серии «Нейтрон-ORC-УТ» позволяет отказаться от дорогостоящих систем очистки попутного газа ПНГ и от нерентабельного, и нецелесообразного сжигания попутных нефтяных газов в факельных установках. Отказ от факельного метода выжигания обусловлен двумя причинами. Первая — загрязнение атмосферы (более 13% от общего количества вредных выбросов в России). Вторая — неоправданное расточительство (все перечисленные вещества относятся к разряду природных ресурсов).

В Условиях энергетического кризиса все большую популярность набирают электростанции на попутном нефтяном газе. ПНГ относительно недорогое и доступное топливо, которое позволяет работать в электростанции на базе утилизатора ПНГ марки «Нейтрон-УТ» и ОЦР-турбин с различными показателями мощности.

Рис. 1. Работа мобильной электростанции на попутном нефтяном газе с содержанием сероводорода (без подготовки и очистки). 

Рис. 2. Мобильная электростанция на попутном нефтяном газе, с подключением криптозавода.

Утилизатор ПНГ марки «Нейтрон-УТ» обеспечивает высокоэффективное сжигание попутного газа, любых горючих газов и состава для передачи тепловой энергии к теплоносителю, используемому в турбине ОЦР (ORC). Теплоносителем может быть горячая вода или горячий воздух, в зависимости от конфигурации ОЦР (ORC-системы).

Устройство утилизатора ПНГ марки «Нейтрон-ORC-УТ

Изделие состоит из верхней цилиндрической и нижней конической частей. В цилиндрической части размещен теплообменник, конструктивно образованный из трубы d=57×3,5, навитой в форме пружины.

По наружному периметру навивки приварены под углом ≈ 77 град из жаропрочной листовой стали, образующие цилиндр с щелевыми зазорами для подачи охлаждающего воздуха и ветровой защиты.

Внутренняя поверхность жаропрочной стали отполирована так, что представляет собой зеркало, отражающее 99% инфракрасного излучения пламени обратно в зону горения.

Нижняя конусная часть образована набором концентрически расположенных колец. К нижнему кольцу крепится струйный оголовок с автоматической системой розжига.

Сбоку, в верхнюю часть цилиндра подается вода с температурой до 70 С. Нагретая на 25-30 0С в теплообменнике вода отводится снизу цилиндрической части к потребителям.

Конструкция ветровой защиты кожуха обеспечивает защиту пламени дежурной горелки от срыва ветром.

Затвор газовый обеспечивает ограничение движения воздуха вниз по оголовку. Завихрители пламени устанавливаются вверху струйного затвора и препятствуют проскоку пламени внутрь ствола оголовка, а также обеспечивают стабильное и беспрерывное горение ПНГ с сероводородом при неблагоприятных погодных условиях. Горелка дежурная обеспечивает постоянное и устойчивое пламя в оголовке.

Рис. 3. Схема утилизатора ПНГ марки «Нейтрон-УТ»

Система контроля и управления обеспечивает:

  • автоматический независимый розжиг дежурной горелки утилизатора;
  • ручной независимый розжиг дежурной горелки УТ;
  • независимый контроль за наличием пламени дежурной горелки;
  • независимую аварийную остановку дежурной горелки при снижении давления топливного ПНГ ниже уставки.
  • независимую аварийную остановку дежурной горелки при повышении температуры теплоносителя (воды) на выходе из теплообменника или снижении (повышении) его давления ниже (выше) уставки.

Технические параметры утилизатора:

Наименование параметров, характеристики

УТ-1-20

УТ-1-30

УТ-1-60

УТ-1-100

УТ-1-150

УТ-1-200

УТ-1-300

Расход утилизируемого газа ПНГ, м³/с ,

м³/ч,

тыс.м³/сут.

 

0,24 /

864/

20,7

 

0,42/

1512/

36,3

 

0,70/

2592/

62,2

 

1,26/

4536/

108,9

 

1,80/

6480/

155,5

 

2,34/

8424/

202,2

 

3,50/

12600/

302,4

Давление газа,  МПа (кгс/см²)

0,001-0,6 (0,01-6)

0,001-0,6 (0,01-6)

0,001-0,6 (0,01-6)

0,001-0,6 (0,01-6)

0,001-0,6 (0,01-6)

0,001-0,6 (0,01-6)

0,001-0,6 (0,01-6)

Габаритные размеры, мм:

 

Высота (цилиндрическая и конусная части)

 

Ширина (диаметр)

 

6670

9150

9150

12000

11200

13600

2 шт по 11200

1,5

1,5

2,5

2,5

3

3

3

Масса, кг

1865

2562

4190

5600

6272

7600

12544

Диаметр трубопровода теплообменника, мм

Поверхность теплообмена м²,

57

 

83,3

57

 

141,7

57

 

241,7

57

 

425,0

57

 

608,2

57

 

791,7

57

 

975,0

Давление рабочее теплоносителя, МПа (кгс/см²), не более

0,6 (6)

0,6  (6)

0,6 (6)

0,6 (6)

0,6 (6)

0,6 (6)

0,6 (6)

Температура теплоносителя на входе не более, °С,

70

70

70

70

70

70

70

Расход теплоносителя, т/ч

33,3

56,7

96,7

170,0

243,3

316,7

389,7

Утилизируемая тепловая мощность, Гкал/ч (МВт)

1,0 (1,2)

1,7 (2,0)

2,9 (3,4)

5,1 (5,9)

7,3 (8,5)

9,5 (11,0)

11.7 (13,6)

Температура наружной стенки утилизатора, °С,  не более

380

380

380

380

380

380

380

Ресурс установки(средняя наработка на отказ), ч, не менее

80 000

80 000

80 000

80 000

80 000

80 000

80 000

Срок службы, лет, не менее

20

20

20

20

20

20

20

Расчётная скорость равномерной коррозии материала утилизатора под действием теплоносителя, не более  0,01 мм/год

Все указанные типоразмеры утилизатора ПНГ марки «Нейтрон-УТ» рассчитаны на совместную работу с электростанциями на базе турбин ORC соответствующей мощности. УТ-1-30, УТ-1-100 и УТ-1-200. При необходимости увеличения электрической мощности устанавливаются несколько установок с электростанциями ОЦР в каскаде.

Состав попутного газа:

Состав ПНГ достаточно разнообразен и может варьироваться в зависимости от месторождения и особенностей добычи.

Основные компоненты:

  • Метан (СН4) – самый легкий представитель углеводородных газов, который составляем основную часть смеси (между 60-95%).
  • Этан (С2Н6) – второй по легкости углеводород, его доля может составлять от 2% до 15%.
  • Пропан (С3Н8) и бутан (С4Н10) – представители легкий углеводородных газов. Их доля может варьироваться от 1% до 10% и от 0,1% до 3% соответственно.
  • Пентан и тяжелые углеводороды (С5Н12) – Их содержание может достигать от 0,1% до 2%.
  • Сероводород (Н2S) и гелий (Hе) – Доля этих элементов в некоторых месторождениях может составлять от 5% до 15% от всего объёма попутного газа.

Преимущества электростанций марки «Нейтрон-ORC-УТ на попутном нефтяном газе с примесями сероводорода:

  • Утилизация газа ПНГ локально;
  • Не требует строительства инфраструктуры;
  • Без осушения и очистки;
  • Эффективен на удаленных низконапорных факелах;
  • Снижает выбросы в атмосферу в 40 раз;
  • Полученное тепло можно направлять в теплообменник турбины ORC для выработки электрической энергии;
  • Простота в монтаже, демонтаже, эксплуатации и ремонте.

Для оформления заявки, Вам необходимо заполнить онлайн-форму опросного листа.

По всем вопросам обращайтесь к нашим специалистам:

Екатеринбург Россия, СНГ E-mail
+7 (343) 272-31-80 8 (800) 101-21-60 order@urgk.ru
+7 (912) 045-85-07    

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать попутный нефтяной газ с высоким содержанием сероводорода (H2S) без дорогостоящей газоочистки?

Да. При использовании энергоцентров с внешним контуром сжигания и ORC/паровыми турбинами от «УГК-Энергетика» агрессивный сернистый газ сжигается в специальных горелочных камерах и не попадает в проточную часть турбины, что исключает коррозию цилиндров (в отличие от капризных ДВС).

Как станция на ПНГ помогает избежать штрафов за сжигание газа на факелах?

Энергокомплекс обеспечивает более 95% полезного использования ПНГ, полностью закрывая экологические нормативы РФ и превращая бросовый факельный газ в дешевую электроэнергию (себестоимость от 0,5 руб./кВт·ч) для промысла или майнинг-отеля.

В каком исполнении поставляются электростанции для удаленных месторождений?

Станции изготавливаются в северном блочно-модульном (контейнерном) исполнении «Арктика» (до -60 °C) высокой заводской готовности для быстрой доставки зимниками и монтажа за 15–30 дней.

Смотрите также

Запрос цены на Электростанция на попутном нефтяном газе ПНГ с содержанием сероводорода
Заполните форму, и в ближайшее время с Вами свяжется наш специалист!
Мы вам перезвоним!
Заполните форму, и в ближайшее время с Вами свяжется наш специалист!