Online Electric

Российская Федерация является крупнейшим добытчиком и транспортером газа в мире. На 2011 год её доля в мировом рынке газа составляла 19% . Газовая отрасль одна из основ нашей экономической системы и как следствие благосостояния граждан нашей страны. Это обуславливает необходимость постоянного совершенствования существующих ныне технологий по разведке запасов, добыче и транспортировке природного газа.

Мы хотим обратить ваше внимание на усовершенствование процесса транспорта газа к потребителю. Это возможно осуществить путем использования такого вторичного энергетического ресурса, как избыточное давление. Для транспортировки природного газа по магистральному газопроводу используют мощные компрессоры, которые создают большое давление, иногда в десятки атмосфер. Однако у потребителей нет необходимости в таком давление и его сбрасывают в атмосферу через дроссельное устройство на газораспределительных пунктах и станциях. То есть давление, которое может быть использовано для совершения полезной работы или в другом технологическом процессе, просто «выбрасывают» в окружающую среду.

Детандергенераторная установка (ДГУ) это один из способов использование невостребованного давления газа. В ДГУ происходит расширение газа, за счет совершения им работы, далее полученная энергия механически передается в генератор, который вырабатывает электрическую энергию.

Повысить мощность вырабатываемую ДГУ можно путем подогрева газа перед его входом в детандер. Для повышения температуры газа, нами предложено использование теплового насоса. Идея теплового насоса была разработана в 1852 году инженером Томсоном. Он работает по обратному циклу Карно, отбирая низкопотенциальное тепло земли или другого источника и, повышая его с помощью компрессора, отдает энергию потребителю, далее через дросселирующее устройство происходит снижение параметров теплоносителя, что бы вновь получить тепло от источника. На рисунке 1 представлена предложенная нами схема работы ДГУ вместе с тепловым насосом.

Рисунок 1. 1 - Тепловой насос; 2 - теплообменник; 3 - детандер; 4 - генератор

Природный газ из магистрали поступает в теплообменник 2, где подогревается, за счет тепла полученного от теплового насоса. Подогрев газа повышает его внутреннюю энергию и, тем самым, повышает мощность детандерной машины. Повышается также КПД турбодетандера. Подогрев газа от +0 °C до +80 °C повышает мощность турбодетандера на 30-35% [1]. После детандера газ идет к потребителю, а электроэнергия, выработанная генератором 4, используется для автономной работы газораспределительной станции или уходит во внешнюю сеть.

1. http://turboexpanders.ru/projects/ispolzovanie-turbodetanderov-na-grs-dlja-vyrabotki-yelektroyenergii/ (Дата обращения 21.06.2013)