ДЕТАНДЕР-ГЕНЕРАТОРНЫЙ АГРЕГАТ С ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ПОДОГРЕВОМ ГАЗА

Полезная модель относится к детандер-генераторным установкам и касается детандерных установок для производства электроэнергии при использовании энергии избыточного давления природного газа, транспортируемого по газопроводам, и может быть применена на газорегуляторных пунктах (ГРП) и газораспределительных станциях (ГРС) газопроводов.
Известна установка для получения электрической энергии за счет использования энергии избыточного давления газа (Патент РФ на изобретение №2150641. Опубл. 15.06.1999. Бюл. №16), содержащая кинематически соединенный с электрогенератором детандер, подключенный входным патрубком к трубопроводу высокого давления до ГРП, выходным патрубком - к трубопроводу низкого давления за ГРП, а также теплообменник для подогрева газа перед детандером.
Недостатком этой установки является то, что для подогрева газа необходимо использовать высокопотенциальный источник теплоты. Это приводит к дополнительным затратам теплоты и топлива, что снижает экономические и экологические показатели установки.
Техническая задача, решаемая предлагаемой полезной моделью -состоит в повышении энергоэффективности детандер-генераторной установки.
Техническая задача, решается тем, что известная детандер-генераторная установка, содержащая последовательно соединенные трубопровод высокого давления, теплообменник подогрева газа, детандер, кинематически связанный с электрогенератором, подключенный входным патрубком к трубопроводу высокого давления, газорегуляторный пункт, трубопровод низкого давления, согласно полезной модели, снабжена дополнительными последовательно и попарно соединенными двумя теплообменниками и двумя детандерами, причем дополнительные детандеры кинематически соединены с электрогенератором, а выходной патрубок второго дополнительного детандера подсоединен к трубопроводу низкого давления за газорегуляторным пунктом.
На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого детандер-генераторного агрегата.
Детандер-генераторная агрегат содержит последовательно соединенные трубопровод высокого давления 1, теплообменник подогрева газа 2, детандер 3, кинематически связанный с электрогенератором 4, подключенный входным патрубком к трубопроводу высокого давления 1, газорегуляторный пункт 5, трубопровод низкого давления 6. Детандер генераторный агрегат снабжен дополнительными первым 7 и вторым 8 теплообменниками и первым 9 и вторым 10 детандерами, соединенными попарно и последовательно посредством трубопровода 11. Дополнительные детандеры 9, 10 кинематически соединены с электрогенератором, а выходной патрубок второго дополнительного детандера 10 подсоединен к трубопроводу низкого давления 6 за газорегуляторным пунктом 5.
Устройство работает следующим образом.
Г0
Г
Г0
Природный газ с температурой Т из трубопровода высокого давления 1 перед газорегуляторным пунктом 5 поступает в теплообменник 2 и подогревается до температуры Т>Т, далее газ по трубопроводу 11 попадает в детандер 3. Далее газ аналогично проходит через дополнительные теплообменниками 7, 8 и детандерами 9, 10, после чего поступает в трубопровод 6. Избыточная механическая мощность детандеров 3, 7, 8 преобразуется в электрогенераторе 4 в электрическую мощность, отдаваемую в электрическую сеть.
Подогрев газа и процесс детандирования происходит последовательно три раза в трех теплообменниках и в трех детандерах. Благодаря тому, что газ нагревается последовательно в трех теплообменниках количество теплоты, подводимое к газу не изменится. Однако, изменится температура подогрева газа и для подогрева газа можно будет использовать низкопотенциальные источники теплоты (НИТ). При этом увеличиваются экономические и экологические показатели установки. Затраты, связанные с повышением стоимости оборудования предлагаемой установки и увеличением гидравлических потерь, компенсируются сэкономленным топливом, предназначенным для подогрева газа.