Турбодетандерные установки (ТДУ)

Турбодетандерные установки (ТДУ) работают на перепаде давления природного газа и предназначены для выработки электроэнергии, а также для максимального понижения температуры расширяемого природного газа.

Описание

Сердцем турбодетандерных установок, производимых ООО «Газхолодтехника» является турбодетандер – турбинная расширительная машина, преобразующая внутреннюю энергию сжатого газа в механическую работу. Газ, приводит во вращательное движение ротор турбомашины, теряет свою энергию, давление и температуру, то есть производит холод. При этом энергия вращения ротора используется собственно как механический привод, или же перевоплощается в другие виды энергии, электрическую или тепловую. Так конструкция турбомашины с компрессорным колесом на валу называется тубодетандер-компрессорным агрегатом (ТДКА), а конструкция с ротором электрогенератора – турбодетандер-генератором (ТДГА). В первом случае компрессор турбодетандерной установки используется в различных технологических циклах, например в производстве СПГ, транспортировке газа, а во втором случае для генерации электроэнергии. Производимый холод может быть использован при сжижении газа или же может быть применён в различных холодильных установках.

ТДУ работают на перепаде давления природного газа и предназначены для выработки электроэнергии, а также для максимального понижения температуры расширяемого природного газа.
На предприятии ООО «Газхолодтехника» спроектированы и изготавливаются турбодетандеры мощностью от 5 кВт. Осуществляется проектирование турбодетандеров мощностью 12, 50, 150, 300, 500 кВт.

Уникальность

Возможность получения холода и электроэнергии на газораспределительных станциях (ГРС), как попутных продуктов при редуцировании газа между магистральными и распределительными газопроводами.

Преимущества ТДУ:

  • Способность возвращать в производственный процесс энергии, накопленной природным газом при компримировании;
  • 100% локализация в Российской Федерации;
  • Взрывобезопасное исполнение;
  • Предельное рабочее давление 10 МПа;


  • Компактность;
  • Возможность индивидуального исполнения ТДУ под требования заказчика.

Состав

ООО «Газхолодтехника» производит как компрессорные, так и генераторные турбодетандерные установки. Оба типа установок включают в себя вал с колесом турбины, только в ТДГА на валу установлен ротор генератора, а в ТДКА на противоположном конце вала монтируется колесо компрессора. Вал опирается на осевые и радиально-осевые подшипники. Виды применяемых подшипников: газо- и гидродинамические, подшипники качения, и наконец, магнитные подшипники.

Магнитные подшипники, а точнее активный магнитный подвес – самая наукоёмкая составляющая турбодетандерной установки, выпускаемой предприятием. Ротор турбодетандера, вращающийся в магнитных опорах, парит в пространстве благодаря управляемому магнитному полю. В процессе вращения отсутствует трение между твёрдыми поверхностями, отсутствует смазка. «Умная» система управления сама распределяет усилия, воздействующие на вал, что позволяет удерживать его в заданном положении.
Если в газо- и гидродинамических опорах при останове детандера неизбежно происходит касание поверхностей вала и подшипника при выбеге ротора (как в штатном, так и аварийном режиме), то в магнитном подвесе (исключая аварийные ситуации, связанные с отключением электроэнергии) такая ситуация невозможна, так как вал зависает в магнитном поле до полного прекращения вращения, а затем плавно опускается на опоры. Контакта между движущимися элементами не происходит, а значит, отсутствует износ поверхностей деталей магнитного подшипника.
Кроме того, активный магнитный обладает солидной несущей способностью, что выгодно отличает его от газодинамических опор, и может работать при очень высоких оборотах, в отличие от подшипников качения.

Помимо перечисленного, в состав ТДУ входит автоматическая система управления, комплект запорно-регулирующей арматуры, система охлаждения агрегата.

Область применения

  • Генерация электрической энергии на объектах, где есть наличие перепада давлений газа – на газораспределительных станциях Единой Системы Газоснабжения России.
  • Производство холода для получения сжиженного природного газа (СПГ) в различных технологических циклах, в том числе с использованием перепада давлений между магистральными и распределительными газопроводами на ГРС.
  • Производство холода для отделения газового конденсата.
  • Производство холода для холодильных комплексов, морозильных и складских помещений, овощехранилищ, продовольственных баз.

Энергоэффективность

Газ передаётся по магистральным трубопроводам под достаточно высоким давлением, что, в свою очередь, требует огромных затрат энергии при сжатии газа на компрессорной станции. Далее, на газораспределительной станции (ГРС), давление при переходе из магистрального газопровода в распределительный необходимо снизить. При этом внутренняя энергия сжатого газа просто теряется при дросселировании (понижении давления путём протекания газа через местное сопротивление потоку – дроссель).
Более того, температура газа на выходе из дросселя существенно снижается, и перед выдачей газа потребителю требуются дополнительные энергозатраты на его нагрев. Применение ТДУ на газораспределительной станции позволяет возвратить значительную часть энергии, затраченной на сжатие газа при его транспортировке.
Эта энергия может быть одновременно преобразована как в электроэнергию для собственных нужд или передачи в сеть, так и в холод, используемый либо для сжижения газа, либо для холодильных установок.

Новизна

ООО «ГАЗХОЛОДТЕХНИКА» начала разработку и производство ТДУ в рамках программы импортозамещения. Сейчас турбодетандеры производятся, в основном, за рубежом – в Германии, США, Чехии. В России производство ТДУ практически прекращено по множеству различных причин, в то время как российским предприятиям необходимы ТДУ именно отечественного производства.
Мы используем уникальные технологические разработки и решения, которые принципиально отличают наши ТДУ от зарубежных аналогов, прежде всего, по надежности и энергоэффективности.

Безопасность

  • Применение соответствующих комплектующих изделий, заложенных в техническое решение.
  • Применение современных автоматических систем управления.

Эксплуатация

  • ГРС «Раменское», ООО «Газпром трансгаз Москва» ТДУ 5 кВт.
 С момента запуска в работу агрегатного газомасляного блока (АГМБ) с турбодетандерной установкой ТДУ-5 (5 кВт) наработка составила более 5000 час.
  • КС «Долгое», ООО «Газпром трансгаз Москва» ТДУ 50 кВт. ТДУ входит в состав АГМБ 7000 КД.1-Д, ГПА-Ц-16. ТДУ 50 кВт необходим во-первых, для снижения давления топливного газа; во-вторых – для выработки электроэнергии на собственные нужды.

ТДУ-150 планируется к установке на малотоннажном заводе по сжижению природного газа на ГРС «Тобольск» ООО «Газпром трансгаз Сургут». Технологическая схема реализована на перепаде давлений между магистральным и распределительным газопроводом.

Особенностью ТДУ-150 является наличие магнитных подшипников. Это существенно упрощает эксплуатацию автоматической системы управления силовым аппаратом, что позволяет производить требуемую мощность.
Электронная часть установки состоит из силовой и управляющей частей. В стойке управления смонтирован блок управления магнитными подшипниками. Система работает в автоматическом режиме.

Вся продукция

Свяжитесь с нами

    Нажимая на кнопку, я даю согласие на обработку персональных данных.