ДЕТАНДЕР-ГЕНЕРАТОРНЫЙ АГРЕГАТ

Предлагаемая полезная модель относится к детандер-генераторным агрегатам, предназначенным для производства электроэнергии и холода при использовании избыточного давления газа, транспортируемого в трубопроводах, и может быть применена на теплоэлектростанциях (ТЭС), теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), конденсационных электростанциях (КЭС), в промышленных и отопительных котельных, и других предприятиях, использующих природный газ как топливо.
Известен детандер-генераторный агрегат ТЭЦ-21 ОАО «Мосэнерго» / В.В. Кудрявый, Ю.Л. Гуськов, С.Г. Агабабов, Э.К. Аракелян и др. // Вестник МЭИ. - 2000. - №2.- с. 16-20), содержащий трубопровод высокого давления, первый теплообменник, турбодетандер, кинематически соединенный с электрогенератором. Сетевая вода на подогрев газа поступает в первый теплообменник из общестанционного коллектора прямой сетевой воды и после подогревателя направляется в общестанционный коллектор обратной сетевой воды.
Известен детандер-генераторный агрегат (Полезная модель №36125 МПК 7 F01D 15/10) содержащий трубопровод высокого давления, первый теплообменник, турбодетандер, кинематически соединенный с электрогенератором и второй теплообменник. Сетевая вода на подогрев газа поступает в первый теплообменник из общестанционного коллектора прямой сетевой воды и после подогревателя направляется во второй, установленный после детандера, а затем в общестанционный коллектор обратной сетевой воды.
Недостатками таких схем является пониженная выработка электрической мощности, вследствие ограничений по значениям температуры газа на выходе из детандера, обусловленных риском образования кристаллогидратов при конденсации влаги из природного газа.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в повышении эффективности работы детандер-генераторного агрегата за счет увеличения полезно используемого в детандере перепада давления, которое достигается путем снятия ограничений по величине выходной температуры, обусловленных наличием в газе паров воды.
Поставленная техническая задача решается применением схемы, в которой детандер-генераторный агрегат, содержащий последовательно соединенные трубопровод высокого давления, блок адсорбционной осушки, детандер, кинематически соединенный с электрогенератором, и теплообменник, причем вход блока адсорбционной осушки по газу соединен с трубопроводом высокого давления.
Принципиальная схема предлагаемого устройства представлена на рисунке.
Установка содержит газопровод высокого давления, ответвление 1, установленное по ходу подачи газа в детандер, блок адсорбционной осушки 2, детандер 3, кинематически связанный с электрогенератором 4, теплообменник для подогрева газа после детандера 5, трубопровод низкого давления после детандера 6, входящий в основной подающий трубопровод низкого давления.
Схема работает следующим образом. Газ высокого давления поступает по трубопроводу 1 в блок осушки 2, где из него удаляется влага, и направляется в детандер 3. После совершения механической работы в детандере 3, которая преобразуется в электрическую энергию в электрическом генераторе 4, газ направляется в теплообменник 5, где отдает холод теплоносителю для дальнейшего использования конечным потребителем, и направляется в газопровод низкого давления 6.
Таким образом, увеличение выработанной в детандер-генераторном агрегате электрической мощности для данной схемы достигается путем удаления влаги из газа с помощью адсорбционной осушки, что позволяет снять ограничений по температуре газа на выходе из детандера.