Детандер - генераторная установка электростанции. Генератор детандер

Детандер-генератор: от идеи до практики - Энергетика и промышленность России - № 04 (120) февраль 2009 года - WWW.EPRUSSIA.RU

Газета "Энергетика и промышленность России" | № 04 (120) февраль 2009 года

Одно из таких направлений – использование потенциальной энергии природного газа высокого давления магистральных газопроводов с применением детандер-генераторов (ДГА).

Известно, что перед подачей потребителю высокое давление газа понижается (редуцируется). При этом потенциальная энергия сжатого газа теряется безвозвратно.

Но ведь ее можно использовать для «бестопливного» получения электроэнергии!

Некоторые европейские страны (например, Италия и Германия) уже используют эту технологию. Здесь параллельно газоредуцирующим пунктам (ГРП, ГРС) магистральных газопроводов устанавливаются специальные газорасширительные турбины – детандеры.

Эти агрегаты понижают давление газа до требуемого потребителю, выполняя функцию газораспределительных пунктов и станций, – и одновременно вырабатывают электроэнергию. Причем газ не сжигается, а только используется в качестве рабочего тела, поступая далее потребителю. Соответственно, окружающая среда не загрязняется продуктами сгорания топлива.

Эффективность производства электроэнергии по технологиям с применением детандеров в два раза выше, чем на современных электростанциях.

В России, где масштабы газификации промышленного и энергетического производств выше европейских, эта технология стала использоваться лишь в 1990‑х годах.

Между тем, идею использования давления магистрального газа для выработки дополнительной энергии предложил еще в 1947 году академик М. Д. Миллионщиков.

Первый в России детандер-генераторный комплекс мощностью 10 МВт, состоящий из двух детандер-генераторных агрегатов ДГА-5000, введен в эксплуатацию в 1994 году на ТЭЦ-21 «Мосэнерго». Их поставщик – группа компаний «Криокор».

В настоящее время подобные агрегаты работают на Среднеуральской ГРЭС в России, на Лукомльской ГРЭС в Белоруссии, на Днепропетровской ГРС-7 на Украине.

Упомянутые ДГА работают уже более десяти лет, доказав за это время эффективность детандер-генераторной технологии (ДГ-технологии).

Вводятся в эксплуатацию еще два ДГА-5000 на Рязанской ГРЭС (поставщик – «Криокор»).

Существуют и новейшие детандеры, в их числе – ЭТДА-1500. При его создании учтены особые требования к ДГА как агрегатам, работающим в системе газораспределения, опыт создания детандер-генераторов различных фирм, а также конструкции и опыт эксплуатации газонагнетателей (агрегатов, близких по условиям эксплуатации к ДГА).

В настоящее время турбодетандеры оцениваются специалистами как один из перспективных видов турбинной продукции с большим рынком сбыта. Причем рынком наиболее востребован мощностной ряд 1,5 – 6 МВт.

Сегодня, учитывая более чем 10‑летний опыт использования ДГА в России и СНГ, а также более чем двадцатилетний опыт их использования в Западной Европе и Америке, можно говорить об оживлении интереса рынка к этой продукции.

Следует отметить и инвестиционную привлекательность этого сегмента рынка.

По разным оценкам, ресурс внедрения ДГ-технологии в России и СНГ оценивается в 5000 – 8000 МВт. А это – загрузка энергомашиностроительных предприятий на многие годы. Срок окупаемости проектов – от 3 до 5 лет. Для потребителей же это – производство относительно дешевой, экологически чистой электроэнергии на собственные нужды. Кроме того, это экономия газа, который можно отправить на экспорт.

В заключение хотелось бы отметить, что детандер-генераторы относятся к оборудованию, созданному по «бестопливным» технологиям, поддерживаемым Киотским протоколом к конвенции ООН по изменению климата. Поэтому реализация этих проектов может проводиться с использованием механизма привлечения средств за счет продажи квот на эмиссию парниковых газов.

www.eprussia.ru

детандер - генераторная установка электростанции - патент РФ 2384720

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях. Детандер-генераторная установка электростанции содержит магистральный газопровод, газорегуляторный пункт, турбодетандер, электрогенератор, подводящий и выхлопной газопроводы турбодетандера. Подводящий газопровод турбодетандера подключен к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя первой ступени, установленного между компрессорами низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ. Выхлопной газопровод турбодетандера подключен к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя второй ступени, установленного между компрессорами среднего и высокого давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ. Изобретение направлено на повышение экономичности детандер-генераторной установки и КПД энергетических котлов электростанции за счет подогрева газа перед подачей его в турбодетандер и в топки энергетических котлов теплотой воздуха, нагретого в результате процесса сжатия в компрессорах низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. детандер - генераторная установка электростанции, патент № 2384720

Рисунки к патенту РФ 2384720

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях.

Известен аналог детандер-генераторная установка электростанции (см. Романов В.В., Ситников В.В. Новая детандер-генераторная установка НПКГ «Зоря»-«Машпроект» // Газотурбинные технологии. Рыбинск. Март 2005. С.40), содержащая магистральный газопровод, газорегуляторный пункт, турбодетандер, электрогенератор, подводящий и выхлопной газопроводы турбодетандера. Данный аналог принят за прототип.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известной детандер-генераторной установки электростанции, принятой за прототип, относится то, что известная детандер-генераторная установка электростанции обладает пониженной экономичностью, так как для предварительного подогрева газа перед турбодетандером, с целью повышения электрической мощности и обеспечения положительной температуры газа на выходе из турбодетандера, используется высокопотенциальная тепловая энергия пара, выработка которого в энергетических котлах связана с повышенным расходом топлива. Кроме того, в топку энергетических котлов подается охлажденный в турбодетандере газ, что снижает КПД котлов.

Сущность изобретения заключается в следующем. Для повышения экономичности детандер-генераторной установки электростанции целесообразно подключить подводящий газопровод турбодетандера к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя первой ступени, установленного между компрессорами низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора газотурбинной установки (ГТУ), а выхлопной газопровод турбодетандера подключить к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя второй ступени, установленного между компрессорами среднего и высокого давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ. В этом случае для подогрева газа перед турбодетандером с целью повышения электрической мощности турбодетандера и обеспечения положительной температуры газа на выходе из турбодетандера будет использоваться теплота нагретого в результате процесса сжатия в компрессоре низкого давления воздуха, что позволит снизить расход топлива на выработку дополнительного количества пара в энергетических котлах, для предварительного подогрева газа перед турбодетандером. Подогрев газа после турбодетандера теплотой нагретого в результате процесса сжатия в компрессоре низкого давления воздуха позволяет увеличить количество теплоты, вносимое с топливом в топки энергетических котлов, т.е. увеличить КПД котлов.

Технический результат - повышение экономичности детандер-генераторной установки и КПД энергетических котлов электростанции за счет подогрева газа перед подачей его в турбодетандер и в топки энергетических котлов теплотой воздуха, нагретого в результате процесса сжатия в компрессорах низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что известная детандер-генераторная установка электростанции содержит магистральный газопровод, газорегуляторный пункт, турбодетандер, электрогенератор, подводящий и выхлопной газопроводы турбодетандера. Особенность детандер-генераторной установки электростанции заключается в том, что подводящий газопровод турбодетандера подключен к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя первой ступени, установленного между компрессорами низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ. Кроме того, особенность детандер-генераторной установки заключается в том, что выхлопной газопровод турбодетандера подключен к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя второй ступени, установленного между компрессорами среднего и высокого давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ.

На чертеже представлена схема детандер-генераторной установки электростанции.

Детандер-генераторная установка электростанции содержит магистральный газопровод 1, газорегуляторный пункт 2, турбодетандер 3, электрогенератор 4, подводящий газопровод 5 к турбодетандеру 3, выхлопной газопровод 6, ГТУ, включающую газовую турбину 7, турбокомпрессор, состоящий из компрессоров низкого, среднего и высокого давления соответственно 8, 9, 10, камеру сгорания 11, электрический генератор 12, промежуточный воздухоохладитель первой ступени 13, установленный между компрессорами низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ, промежуточный воздухоохладитель второй ступени 14, установленный между компрессорами среднего и высокого давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ.

Детандер-генераторная установка электростанции работает следующим образом.

Атмосферный воздух поступает в компрессор низкого давления 8, сжимается в нем и направляется в греющий тракт промежуточного воздухоохладителя первой ступени 13, в нагреваемый тракт которого подается газ от магистрального газопровода 1 через подводящий газопровод 5. Причем газ перед подачей в промежуточный воздухоохладитель первой ступени 13 не дросселируется в газорегуляторном пункте 2. В процессе теплообмена между газом и воздухом в промежуточном воздухоохладителе первой ступени 13 газ нагревается, а воздух охлаждается. Охлажденный в промежуточном воздухоохладителе первой ступени 13 воздух поступает в компрессор среднего давления 9, а нагретый газ направляется в турбодетандер 3. В турбодетандере 3 в процессе расширения газа совершается полезная работа газового цикла, затрачиваемая на привод электрогенератора 4. Отработавший в турбодетандере 3 газ через выхлопной газопровод 6 поступает в нагреваемый тракт воздухоохладителя второй ступени 14, в греющий тракт которого подводится сжатый в компрессоре среднего давления 9 воздух. В результате процесса теплообмена между двумя теплоносителями в промежуточном воздухоохладителе второй ступени 14 газ подогревается, а воздух охлаждается. Подогретый в промежуточном воздухоохладителе второй ступени 14 газ направляется к энергетическим котлам (не показаны), а охлажденный воздух поступает в компрессор высокого давления 10. Сжатый в компрессоре высокого давления воздух поступает в камеру сгорания 11 ГТУ, туда же подается топливо. Осуществляется процесс горения. Образовавшиеся в результате сгорания топлива газы направляются в газовую турбину 7. В газовой турбине 7 совершается полезная работа газотурбинного цикла, которая затрачивается на привод турбокомпрессора, состоящего из компрессоров низкого, среднего и высокого давления соответственно 8, 9, 10 и электрогенератора 12. Отработавшие в газовой турбине 7 газы направляются в котел-утилизатор (не показан).

Подключение подводящего газопровода турбодетандера к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя первой ступени, установленного между компрессорами низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ, и выхлопного газопровода турбодетандера к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя второй ступени, установленного между компрессорами среднего и высокого давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ, позволяет повысить экономичность детандер-генераторной установки и КПД энергетических котлов электростанции, за счет подогрева газа перед подачей его в турбодетандер и в топки энергетических котлов теплотой воздуха, нагретого в результате процесса сжатия в компрессорах низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Детандер - генераторная установка электростанции, содержащая магистральный газопровод, газорегуляторный пункт, турбодетандер, электрогенератор, подводящий и выхлопной газопроводы турбодетандера, отличающаяся тем, что подводящий газопровод турбодетандера подключен к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя первой ступени, установленного между компрессорами низкого и среднего давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ.

2. Детандер - генераторная установка электростанции по п.1, отличающаяся тем, что выхлопной газопровод турбодетандера подключен к нагреваемому тракту промежуточного воздухоохладителя второй ступени, установленного между компрессорами среднего и высокого давления трехступенчатого турбокомпрессора ГТУ.

www.freepatent.ru

Официальный сайт ООО НПП «Газэлектроприбор»

Турбодетандеры

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТУРБОДЕТАНДЕРОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ТЕПЛА НА ОБЪЕКТАХ ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ.

Вступление. Транспортируемый по магистральным газопроводам газ обладает потенциальной энергией сжатого состояния и кинетической энергией движения по трубе. Основная часть этой энергии диссипируется на пунктах редуцирования газа. С целью полезного использования перепада давления научно-производственным предприятием «Газэлектроприбор» разработаны и активно внедряются источники электроэнергии и тепла с приводом от турбины, помещённой в газовый поток. В этих установках реализован энергосберегающий, автономный, экологически чистый процесс получения электричества и тепла. Основная часть. В России из года в год увеличивается добыча и потребление газа. В связи с этим идет активное строительство системы газоснабжения промышленных объектов и жилого сектора. Для транспортировки газа по газопроводам существует сеть дожимных компрессорных станций, на которых газу сообщается потенциальная энергия повышенного давления и кинетическая энергия движения по трубе. Компрессорные станции являются наиболее энергозатратными объектами газовой отрасли – потенциальная и кинетическая энергия, переданная на них газу, составляет около 8% от объема всего перекачиваемого газа и имеет вполне конкретную немалую стоимость. Часть переданной энергии, составляющая в среднем 10%, теряется на трение о стенки газопроводов. Основная же доля, являющаяся потенциальной энергией сжатого газа, рассеивается на пунктах редуцирования газа. Обычно снижение давления газа, транспортируемого по магистральному газопроводу, происходит в 2 этапа. Первый этап – это газораспределительная станция (ГРС), где давление от транспортного снижается до 1,2…1,6 МПа. И второй этап – снижение давления газа на газораспределительном пункте (ГРП) до давления необходимого потребителю 0,1…0,3 МПа. С целью полезного использования перепада давления газа научно-производственным предприятием «Газэлектроприбор» разработаны и активно внедряются турбодетандеры для выработки электроэнергии и тепла небольшой мощности для собственных нужд ГРС и ГРП. Известны подобные установки для выработки электроэнергии мощностью от 2 МВт до 6 МВт. Однако широкого применения они не нашли из-за больших строительных и эксплуатационных затрат, необходимости подогрева газа и длительных сроков окупаемости. Установки, предлагаемые НПП «Газэлектроприбор», рассчитаны на небольшую мощность от 0,01 кВт до 30 кВт, отличаются простотой конструкции и достаточной надежностью. Поскольку работа, отводимая из потока газа турбиной, невелика, температура газа снижается незначительно и не влияет на работу регуляторов давления газа. В то же время для предотвращения отрицательного влияния пониженной температуры на работу регуляторов, одним из схемных решений установки турбины является расположение её после регулятора, но до вывода импульсной трубки командного давления регулятора. В этом случае охлаждённый газ, протекая по газопроводу до потребителя, постепенно приобретает температуру окружающей среды вследствие теплопередачи через стенку трубы и трения. В зависимости от рабочего давления и от допустимого срабатываемого перепада давления установки автономного электроснабжения по конструктивному исполнению можно разделить на установки мощностью от 0,01 кВт до 10 кВт для ГРП и от 2 кВт до 30 кВт для ГРС. Установки для ГРП комплектуются генераторами постоянного тока с напряжением от 12 В до 48 В, что позволяет использовать их как станции катодной защиты, электропитания контрольно-измерительных приборов и телемеханики, а также для освещения. При необходимости установки комплектуются блоками преобразования напряжения до 220 В или 380 В с частотой тока 50 Гц. Наряду с задачей энергосбережения, основным преимуществом применения автономных источников электроэнергии на ГРП является отсутствие необходимости в подводе линии электропередач. В зависимости от потребностей заказчика установки могут быть выполнены: а) в отдельном блок-боксе (см. рис. 1), б) в помещении ГРС или ГРП. В этом случае электрогенерирующий модуль с запорно-регулирующей арматурой находится в технологическом помещении ГРС или ГРП, а система КИПиА, электрошкаф и инвертор – в операторной.

Рис. 1 Возможна также поставка отдельно электрогенерирующего модуля с постоянным напряжением на выходе для непосредственного электропитания катодной защиты и других потребителей постоянного тока. Габаритные и присоединительные размеры электрогенерирующего блока турбостанций для ГРС на давление 6,3МПа и 1,6МПа показаны на рис.2 и в соответствующих таблицах. рис2

Рис. 2 Таблица «Габаритные и присоединительные размеры электрогенерирующего модуля турбостанций на Рраб=6,3 МПа»:

Мощность, кВт	L, мм	D, мм	Присоединит. фланец	d, мм
1	1250	405	1-50-63	58
2	1250	405	1-50-63	58
3	1250	405	1-50-63	58
5	1490	470	1-50-63	58
10	1490	470	1-50-63	58
20	1780	530	1-100-63	110
30	1780	530	1-100-63	110

Таблица «Габаритные и присоединительные размеры электрогенерирующего модуля турбостанций на Рраб=1,6 МПа»:

Мощность, кВт	L, мм	D, мм	Присоединит. фланец	d, мм
0,01	300	140	1-50-16	58
0,1	500	200	1-50-16	58
0,6	680	240	1-50-16	58

В установках мощностью 2 кВт – 30 кВт применяются бесконтактные синхронные генераторы переменного тока с частотой 50 Гц и с линейным напряжением 220 В. Установки комплектуются системой контроля и автоматического управления, а также трубной обвязкой с запорно-регулирующей и предохранительной арматурой. Схема обвязки установки показана на рис.3. рис3

Рис. 3 Пневмогидравлическая схема обвязки ТСКЗиЭ-ГРС

Входной коллектор; 2,4. Краны ГРС; 3. Регуляторы давления газа ГРС;
Коллектор на выходе; 6,9,14,21. Шаровые краны; 7. Регулятор перепада давления газа;
Электроклапан остановки турбогенератора; 10,17,23. Запорно-регулирующие краны;
Предохранительный клапан; 12. Турбогенератор; 13. Труба на выходе ДУ100;
Патрубок сброса конденсата; 16. Труба перепуска газа; 19. Буферная ёмкость;

20.Клапан НЗ с электромагнитным приводом; 22.Клапан НО с электромагнитным приводом

Кабель КИП-ПВ3х6-1,5х4; 25. Кабель силовой ПВ3х6-5,2х4;
Нагрузка; 27. Пульт управления; 28. Балластная нагрузка

Принципиальная электрическая схема подключения ТСКЗиЭ в электросистему ГРС (рис. 4) разработана согласно стандарта Газпром совместно с отделом энергетики ОАО «Газпром» и ДП «ВнииГаз». Для контроля за режимами работы турбостанции есть возможность подсоединения к контроллеру системы автоматического управления GSM-модуля для передачи параметров работы на диспетчерский пункт. Развитием данного направления работ является создание маломощных источников электропитания (от 10 до 100 Вт) для электроснабжения систем телемеханики и связи, передающими по мобильной связи на центральный диспетчерский пункт данные с ГРС и ГРП о расходах, давлениях и температурах газа. Действующий агрегат для электропитания систем телемеханики, установленный на ГРП г.Белгорода, представлен на фото 1. рис4

Перспективным направлением является применение высокооборотных турбин, имеющих высокие значения КПД и удельной мощности, которые через редуктор, понижающий частоту вращения выходного вала, соединяются с ротором электрогенератора. При одинаковом срабатываемом перепаде давления газа, по сравнению с безредукторной схемой, потребный расход газа в данной установке меньше примерно на 30%. Усложнение конструкции привода электрогенератора добавлением редуктора оправдано при применении установки в системах газоснабжения, где возможно значительное снижение расхода газа потребителем, но в то же время, недопустимо снижение мощности вырабатываемой электроэнергии. В газораспределительных пунктах для штатной работы регуляторов давления, отсечных и сбросных клапанов, контрольно-измерительных приборов предусмотрен подогрев помещения в зимнее время года. Для этого к ГРП пристраивается топочная, где установлен водяной газовый котел, к которому предусмотрен подвод отдельной линии редуцирования газа. Научно-производственным предприятием «Газэлектроприбор» разработан турбонагреватель, преобразующий потенциальную энергию избыточного давления газа непосредственно в тепло. Установка представляет собой газодинамический нагреватель, использующий явление нагрева газа при его сжатии. Теплоносителем в данном случае является газ, перекачиваемый в контуре компрессора. Подогретый таким образом газ или подогревает помещение непосредственно через нагревательный регистр, или через теплообменник нагревает воду в системе водяного отопления (см. рис. 5). В данном случае комплексно и экологически чисто решается задача утилизации «бросовой» энергии перепада давления газа и пожаробезопасности. Основным элементом предлагаемых установок является осевая или центростремительная турбина. рис5

Разработана методика расчёта и графического построения на компьютере профилей рабочего колеса турбины и соплового аппарата в зависимости от их конструкции параметров протекающего газа. На рис.6 показан пример результатов расчёта турбинной ступени. На основании этих расчетов разработан типоразмерный ряд ТСКЗиЭ с габаритными и присоединительными размерами агрегатов. Эти размеры представлены на рис. 2 и в соответствующих таблицах. Ведутся работы по созданию математической модели турбостанции электропитания. Если подобная турбина изготавливается впервые, то она обязательно подвергается продувкам воздухом на газодинамическом стенде предприятия. В результате продувок получаем номограммы зависимости мощности и частоты вращения рабочего колеса турбины от расхода, степени парциальности, перепада давления и температуры воздуха. Полученные экспериментальные данные для воздуха пересчитываем на природный газ для оптимизации параметров газового потока, в который будет помещена турбина. Предлагаемые НПП «Газэлектроприбор» энергоустановки защищены несколькими патентами на изобретение, разрешены к серийному производству и имеют сертификат соответствия Госстандарта России за № РОСС UA АЮ64.АО8704 согласно протокола испытаний №32 от 25.09.2006г ИЦ ПП «Ростест-Москва». На изделия разработаны технические условия ТУ У 31.1-2517896 3-002-2004. Получено разрешение Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору России №РРС 00-30130. Разработки НПП «Газэлектроприбор»:

получили первую премию на Конкурсе инноваций-2006 журнала «Эксперт»,
стали лауреатом конкурса «Лидер топливно-энергетического комплекса-2006» в номинации «Энергосберегающий проект».

С августа 2007г. проводятся предварительные испытания на дочернем предприятии «Газпрома» ОАО «Электрогаз» в г.Краснодар и идет подготовка к межведомственным приемочным испытаниям на одной из ГРС «Лентрансгаза». Также на I кв. 2009г. назначен пуск в эксплуатацию турбоустановки мощностью 10 кВт на ГРП Выхино-Головино предприятия «Мосгаз». Данные установки пользуются все большим спросом и активно внедряются на ГРС и ГРП. Специалистами предприятия было изготовлено, смонтировано «под ключ» и запущено в эксплуатацию 50 турбоустановок на украинских, российских, туркменских ГРС и ГРП. В частности, в эксплуатации находятся 3 турбоустановки на объектах облгаза Кабардино-Балкарии, 2 турбоустановки и 1 турбонагреватель на объектах «Белгородоблгаза». фото1

Выводы. В предлагаемых турбоустановках комплексно решены задачи утилизации энергии сжатого газа, полной автономности и экологически чистого процесса, не требующего сжигания топлива. Наряду с газодизельными электрогенераторами и термоэлектрогенераторами очень перспективным является применение электрогенераторов с турбодетандерным приводом производства НПП «Газэлектроприбор». Презентация ТСКЗ

detander.com

Детандер - генераторная установка электростанции

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано на тепловых электрических станциях.

На чертеже представлена схема детандер-генераторной установки электростанции.

Детандер-генераторная установка электростанции работает следующим образом.

www.findpatent.ru

Типы детандер-генераторных агрегатов и их применение

Внедрение перепада давления газа отражается в расширительных машинах, созданных для утилизации перепадов давления природного газа. Есть такие типы детандер-генераторных агрегатов:

1. Детандерс гидротормозом применяется там, где нужна маленькая холодопроизводительность (до 100 кВт), но утилизация мощности, которая вырабатывается детандером (в компрессию газа либо электроэнергию), экономически нецелесообразна;

2. Детандер-генератор (ДГА) употребляют для выработки электронной энергии в технологических установках (с получением холода), также на газораспределительных станциях во время утилизации либо регенерации энергии сжатого газа.

3. Детандер-компрессор используют еще обширнее. После окончания в сепарационном барабане сепарации томных углеводородов, газ в центробежном компрессоре сжимается. У агрегат единый вал с колесом детандера, также есть одно компрессорное колесо – они установлены оппозиционно на валу. Таковой турбодетандер применяется в технологических циклах, чтоб снизить температуру газа (получить холод), также увеличения давления у технологического газа из-за работы ступени компрессора.

Есть отдельные примеры, когда удачно реализовывались идеи использования перепадов давления после установки огромных турбодетандерных агрегатов с целью выработки электроэнергии (в Москве – на ТЭЦ-22).

Необходимость строительства схожих комплексов на больших ГРС ни у кого сомнения не вызывает. Но в то же время имеется неограниченное количество больших ГРП и маленьких ГРС в системе газоснабжения страны, на которых осуществляется редуцирование газа (например, с 1,2 до 0,3 МПа).

Реализуют эту технологию в простом виде методом включения параллельно ГРП (ГРС) газопровода ДГА, который работает на перепаде давлений газа на ГРП (ГРС). В ДГА есть две главные части – электронный генератор и газорасширительная турбина.

Уровень полезной мощности, которую производит ДГА, определяют методом расхода газа через турбину и перепада давления на ней. Если эти величины растут, тогда можно гласить об увеличении вырабатываемой электронной мощности. Из выхлопа турбины потребитель получает газ с данным давлением.

Обычно, ДГА предлагают для ГРС (ГРП) газопроводов с давлением до 80 атм. Спектр мощностей составляет 250-12000 кВт. Поставку ДГА производят в блочно-комплектном выполнении – они имеют наивысшую готовность к монтажу.

Необходимо отметить, что в конструкции газо-расширительных установок употребляют переработанные элементно-агрегатные базы турбин (паровых и других), приспособленные к требованиям пожаро и взрывобезопасности природного газа. Современные расширительные машины турбинного типа предназначаются для огромных больших расходов.

При маленьких объемах газа необходимо существенно наращивать скорость вращения для турбодетандера, что оказывает влияние на его эффективность.

Как указывает долголетний опыт, турбинные агрегаты с малой мощностью целесообразнее подменять на пневмодвигательные агрегаты на базе поршневых, шестеренных, роторных либо винтообразных, также ротационных пневмодвигателей. Более того – они выпускаются серийно, также не требуются дополнительные издержки на их разработку и следующую постановку на создание. В случае использования в обрисованных критериях расширительных машин (детандеров) к ним предъявляют такие специальные требования: действенная и надежная работа на переменных режимах, обеспечение высокой степени расширения газа, нечувствительность к предполагаемому выпадению конденсата и образованию в процессе расширения гидратов и тому схожее.

Полностью этим требованиям соответствуют роторные движки либо винтообразные детандеры, которые, как и поршневые, представляют класс больших машин. Различием от поршневых винтообразные агрегаты является наличие вращательного движения рабочих органов, также в их нет механизма газораспределения и «мертвого объема».

на Ваш сайт.

gazogenerator.com

Детандер-генераторный агрегат

Изобретение относится к машиностроению, а именно к детандер-генераторным агрегатам (ДГА), и предназначено для утилизации тепловой энергии, содержащейся а транспортируемом по магистралям природном газе. Детандер-генераторный агрегат включает цилиндрический корпус с осевым входным патрубком и перпендикулярным выходным патрубком, размещенный внутри корпуса в подшипниках вал с рабочим колесом и элементами ротора генератора, а также статор. Входной патрубок расположен вдоль оси корпуса агрегата. В качестве рабочего колеса используют рабочее колесо активного типа с осевой подачей. Статор закреплен в собственном корпусе, установленном внутри корпуса агрегата так, что между указанными корпусами образован канал для прохода рабочей среды от входного патрубка к выходному. Со стороны входного патрубка последовательно за рабочим колесом к корпусу статора болтами притянута крышка одного из подшипников вала. С противоположной стороны корпуса агрегата к последнему последовательно притянуты фланцы корпуса статора, крышки второго подшипника и кабельной коробки генератора. Изобретение позволяет упростить конструкцию и увеличить ресурс работы агрегата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к детандер-генераторным агрегатам (ДГА), и предназначено для утилизации тепловой энергии, содержащейся в транспортируемом по магистралям природном газе. ДГА может быть установлен в любом месте, где происходит понижение давления газа: газораспределительные станции и газораздаточные пункты, котельные, ТЭЦ.

Известен детандер-генераторный агрегат, включающий цилиндрический корпус с входным патрубком и выходным патрубком, расположенным перпендикулярно оси корпуса, размещенный внутри корпуса в подшипниках вал, на котором установлено консольно рабочее колесо детандера и элементы ротора генератора, а также статор (см. патент RU 59783, кл. F25B 11/00, опубл. 27.12.2006). Недостатками известного агрегата являются громоздкость и быстрая изнашиваемость.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков. Технический результат заключается в упрощении конструкции и увеличении ресурса работы агрегата.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в детандер-генераторном агрегате, включающем цилиндрический корпус с входным патрубком и выходным патрубком, расположенным перпендикулярно оси корпуса, размещенный внутри корпуса в подшипниках вал, на котором установлены консольно рабочее колесо детандера и элементы ротора генератора, а также статор, входной патрубок расположен вдоль оси корпуса агрегата, в качестве рабочего колеса используют рабочее колесо активного типа с осевой подачей, а статор закреплен в собственном корпусе, установленном внутри корпуса агрегата так, что между указанными корпусами образован канал для прохода рабочей среды от входного патрубка к выходному, причем со стороны входного патрубка последовательно за рабочим колесом к корпусу статора болтами притянута крышка одного из подшипников вала, а с противоположной стороны корпуса агрегата к последнему последовательно притянуты фланцы корпуса статора, крышки второго подшипника и кабельной коробки генератора. При этом крышка второго подшипника предпочтительно снабжена буртом, уплотненно входящим в торцевую часть корпуса статора.

На чертеже изображено поперечное сечение предлагаемого агрегата.

Детандер-генераторный агрегат оснащен цилиндрическим корпусом 1, не имеющим опорных поверхностей, и может монтироваться на трубопроводах в местах, удобных заказчику, что позволяет значительно уменьшить занимаемые им площади. Корпус 1 имеет осевой входной патрубок 2 и выходной патрубок 3, расположенный перпендикулярно оси корпуса 1. Внутри корпуса 1 в высокоскоростных герметичных подшипниках качения размещен вал 4. На валу 4 консольно установлены рабочее колесо 5 активного типа с осевой подачей и элементы ротора генератора (позицией не обозначены). Статор 6 закреплен в собственном корпусе 7, также установленном внутри корпуса 1 агрегата. Между корпусами 1 и 7 образован канал для прохода рабочей среды от входного патрубка 2 к выходному 3. Со стороны входного патрубка 2 последовательно за рабочим колесом к корпусу статора 7 болтами притянута крышка первого подшипника 8 вала 4. С противоположной стороны к корпусу 1 последовательно притянуты фланцы корпуса статора 7, крышки второго подшипника 9 и кабельной коробки генератора 10. При этом крышка второго подшипника 9 снабжена буртом 11, уплотненно входящим в торцевую часть корпуса статора 7, что обеспечивает надежную посадку.

Агрегат работает следующим образом.

Проходящий газ вращает колесо 5, при этом понижаются его давление и температура, то есть тепловая энергия газа преобразуется в механическую энергию вращения колеса 5. Вращающий момент посредством вала 4 передается элементам ротора генератора, в результате чего в обмотках статора 6 индуцируется ток высокой частоты. Охладившийся газ проходит по каналу между корпусами 1 и 7 к выходному патрубку. При этом статор генератора 6 охлаждается, а газ подогревается.

Вышеуказанное выполнение детандер-генератора позволяет ускорить сборку, так как кабельная коробка 10, крышка второго подшипника 10, корпуса 1 и 7 стягиваются одновременно, и упростить конструкцию, обеспечивая при этом увеличение срока службы за счет снижения нагрузок и автоматического охлаждения греющихся элементов. Использование рабочего колеса активного типа с осевой подачей, установленного вслед за осевым входным парубком 2, снижает осевую нагрузку на подшипники и исключает необходимость применения линий разгрузки от осевой силы (при этом нет дополнительных потерь газа, лабиринтных уплотнений и т.п.).

1. Детандер-генераторный агрегат, включающий цилиндрический корпус с входным патрубком и выходным патрубком, расположенным перпендикулярно оси корпуса, размещенный внутри корпуса в подшипниках вал, на котором установлены консольно рабочее колесо детандера и элементы ротора генератора, а также статор, отличающийся тем, что входной патрубок расположен вдоль оси корпуса агрегата, в качестве рабочего колеса используют рабочее колесо активного типа с осевой подачей, а статор закреплен в собственном корпусе, установленном внутри корпуса агрегата так, что между указанными корпусами образован канал для прохода рабочей среды от входного патрубка к выходному, причем со стороны входного патрубка последовательно за рабочим колесом к корпусу статора болтами притянута крышка одного из подшипников вала, а с противоположной стороны корпуса агрегата к последнему последовательно притянуты фланцы корпуса статора, крышки второго подшипника и кабельной коробки генератора.

2. Детандер-генераторный агрегат по п.1, отличающийся тем, что крышка второго подшипника снабжена буртом, уплотненно входящим в торцевую часть корпуса статора.

www.findpatent.ru

детандер-генераторный агрегат - патент РФ 2528230

Изобретение относится к детандер-генераторным агрегатам. Детандер-генераторный агрегат содержит первую ступень детандера для привода электрогенератора, вторую ступень детандера для привода компрессора, теплообменник, дроссель, испаритель, газопроводы высокого и низкого давления, первую, вторую и байпасную регулировочно-запорные электроприводные задвижки, насос с частотно-регулируемым приводом для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель, блок управления, датчики температуры и давления. Компрессор соединен с выходом испарителя. Вход испарителя через дроссель соединен с выходом теплообменника. Вход теплообменника соединен с выходом компрессора. Выход первой ступени детандера через первую задвижку соединен с газопроводом низкого давления. Выход второй ступени детандера соединен с входом первой ступени детандера. Вход второй ступени детандера через вторую задвижку соединен с газопроводом высокого давления. Блок управления имеет пакет прикладных программ и выполнен с возможностью воздействия на степень открытия байпасной, первой и второй задвижек, а также с возможностью управления частотой вращения электродвигателя привода насоса. Изобретение направлено на поддержание оптимальной температуры и необходимого давления топливного газа перед горелками в зависимости от производительности котла и температуры низкопотенциального теплоносителя. 1 ил. детандер-генераторный агрегат, патент № 2528230

Рисунки к патенту РФ 2528230

Изобретение относится к устройствам для использования механической энергии расширения сжатого магистрального природного газа с предварительным подогревом этого газа за счет низкопотенциальной тепловой энергии и может быть использовано на тепловых электрических станциях, потребляющих большое количество топливного природного газа и имеющих низкопотенциальную тепловую энергию в виде теплоты оборотной воды, охлаждающей конденсаторы паровых турбин.

Известна система для защиты детандер-генераторного агрегата (ДГА) от перегрузки при выработке электроэнергии и холода, содержащая датчики температуры и давления охлаждающей среды ДГА, соединенные через средства суммирования и преобразования сигналов с блоком контроля и сравнения, выполненным с возможностью сравнения сигнала о величине тока генератора, поступающего от генератора через систему управления (штатную САУ) ДГА, с сигналом предельной величины тока, поступающим от средств суммирования и преобразования сигналов от датчиков температуры и давления, и с возможностью подачи сигнала на разгрузку генератора или остановку ДГА (Патент на полезную модель RU № 77020, МПК F17D 1/04, F25B 11/00, 10.10.2008).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является детандер-генераторный агрегат, содержащий газопроводы высокого и низкого давления, установленные по ходу газа и последовательно соединенные теплообменник, детандер, кинематически соединенный с электрогенератором, и компрессор, электродвигатель, испаритель, дроссель, при этом электрогенератор электрически соединен с электродвигателем, приводящим в движение компрессор, соединенный с выходом испарителя, вход которого через дроссель соединен с выходом теплообменника, а вход теплообменника соединен с выходом компрессора (патент РФ № 2150641, МПК F25B 11/02, 10.06.2000).

Недостатки известного детандер-генераторного агрегата:

1. Невозможность автоматического поддержания оптимальной температуры топливного газа перед горелками в зависимости от тепловой производительности котла и температуры низкопотенциального теплоносителя.

2. Невозможность автоматического поддержания необходимого давления топливного газа в газопроводе низкого давления перед горелками в зависимости от тепловой производительности котла и температуры низкопотенциального теплоносителя.

Указанные недостатки устранены в заявляемом изобретении, которое направлено на решение задачи поддержания оптимальной температуры и необходимого давления топливного газа перед горелками в зависимости от производительности котла и температуры низкопотенциального теплоносителя.

Технический результат достигается тем, что в детандер-генераторный агрегат, содержащий электрогенератор, первую ступень детандера для привода электрогенератора, компрессор, теплообменник, дроссель, испаритель, газопровод высокого давления, газопровод низкого давления, первую регулировочно-запорную электроприводную задвижку, насос с частотно-регулируемым приводом для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель, байпасную регулировочно-запорную задвижку, при этом компрессор соединен с выходом испарителя, вход которого через дроссель соединен с выходом теплообменника, а вход теплообменника соединен с выходом компрессора, выход первой ступени детандера через первую регулировочно-запорную электроприводную задвижку соединен с газопроводом низкого давления, согласно заявляемому изобретению введены вторая ступень детандера для привода компрессора, блок управления, вторая регулировочно-запорная электроприводная задвижка, первый датчик температуры, второй датчик температуры, третий датчик температуры и датчик давления, при этом вторая ступень детандера выполнена с возможностью выработки механической энергии за счет расширения топливного газа и соединена с компрессором, выход второй ступени детандера соединен с входом первой ступени детандера, вход второй ступени детандера через вторую регулировочно-запорную электроприводную задвижку соединен с газопроводом высокого давления, первый датчик температуры установлен на выходе низкопотенциального теплоносителя после испарителя, второй датчик температуры установлен после теплообменника на газопроводе высокого давления, третий датчик температуры и датчик давления установлены на газопроводе низкого давления непосредственно перед горелками котла, блок управления соединен электрическими связями с байпасной, первой и второй регулировочно-запорными электроприводными задвижками, с частотно-регулируемым приводом насоса для подачи низкопотенциального теплоносителя, с первым, вторым, третьим датчиками температуры и датчиком давления, причем блок управления имеет пакет прикладных программ поддержания оптимальной температуры и необходимого давления топливного газа в газопроводе низкого давления на основе требуемой тепловой мощности котла, управления расходом низкопотенциального теплоносителя по его температуре и выполнен с возможностью воздействия на степень открытия байпасной, первой и второй регулировочно-запорных электроприводных задвижек, а также с возможностью управления частотой вращения электродвигателя привода насоса для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель.

Таким образом, технический результат достигается путем применения в качестве привода компрессора второй ступени детандера, которая расположена на одном валу с компрессором, а также применения компьютеризированного блока управления, соединенного электрическими связями с частотно-регулируемым приводом насоса подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель, с задвижками, с первым датчиком температуры на выходе низкопотенциального теплоносителя после испарителя, с вторым датчиком температуры на газопроводе непосредственно после теплообменника, с третьим датчиком температуры и датчиком давления на газопроводе низкого давления.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема предлагаемого детандер-генераторного агрегата.

На чертеже элементы и узлы обозначены следующими позициями:

1 - первая ступень детандера для привода электрогенератора, 2 - вторая ступень детандера для привода компрессора, 3 - электрогенератор, 4 - компрессор, 5 - теплообменник, 6 - дроссель, 7 - испаритель, 8 - газопровод высокого давления, 9 - первая регулировочно-запорная электроприводная задвижка, 10 - насос с частотно-регулируемым приводом для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель, 11 - вход низкопотенциального теплоносителя, 12 - выход низкопотенциального теплоносителя, 13 - блок управления, 14 - первый датчик температуры, 15 - датчик давления, 16 - газопровод низкого давления, 17 - байпасная регулировочно-запорная электроприводная задвижка, 18 - вторая регулировочно-запорная электроприводная задвижка, 19 - второй датчик температуры, 20 - третий датчик температуры.

Детандер-генераторный агрегат содержит электрогенератор 3, первую ступень 1 детандера для привода электрогенератора 3, компрессор 4, теплообменник 5, дроссель 6, испаритель 7, газопровод 8 высокого давления, газопровод 16 низкого давления, первую регулировочно-запорную электроприводную задвижку 9, насос 10 с частотно-регулируемым приводом для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель 7, байпасную регулировочно-запорную задвижку 17. Компрессор 4 соединен с выходом испарителя 7.

Вход испарителя 7 через дроссель 6 соединен с выходом теплообменника 5. Вход теплообменника 5 соединен с выходом компрессора 4. Выход первой ступени 1 детандера для привода электрогенератора 3 через первую регулировочно-запорную электроприводную задвижку 9 соединен с газопроводом 16 низкого давления.

Отличием предлагаемого детандер-генераторного агрегата является то, что в него введены вторая ступень 2 детандера для привода компрессора 4, блок 13 управления, вторая регулировочно-запорная электроприводная задвижка 18, первый датчик 14 температуры, второй датчик 19 температуры, третий датчик 20 температуры и датчик 15 давления.

Вторая ступень 2 детандера для привода компрессора 4 выполнена с возможностью выработки механической энергии за счет расширения топливного газа и соединена с компрессором 4, т.е. вторая ступень 2 детандера передает эту механическую энергию непосредственно для вращения вала компрессора 4, а топливный газ после второй ступени 2 детандера поступает на первую ступень 1 детандера для привода электрогенератора 3.

Выход второй ступени 2 детандера соединен с входом первой ступени 1 детандера. Вход второй ступени 2 детандера через вторую регулировочно-запорную электроприводную задвижку 18 соединен с газопроводом 8 высокого давления.

Первый датчик 14 температуры установлен на выходе 12 низкопотенциального теплоносителя после испарителя 7.

Второй датчик 19 температуры установлен после теплообменника 7 на газопроводе 8 высокого давления.

Третий датчик 20 температуры и датчик 15 давления установлены на газопроводе низкого давления непосредственно перед горелками котла (на чертеже горелки котла не показаны).

Блок 13 управления соединен электрическими связями с байпасной 17, первой 9 и второй 18 регулировочно-запорными электроприводными задвижками, с частотно-регулируемым приводом насоса 10 для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель 7, с первым 14, вторым 19, третьим 20 датчиками температуры и датчиком 15 давления.

Блок 13 управления имеет пакет прикладных программ поддержания необходимого давления и оптимальной температуры топливного газа в газопроводе 16 низкого давления на основе требуемой тепловой мощности котла, управления расходом низкопотенциального теплоносителя по его температуре.

Блок 13 управления выполнен с возможностью воздействия на степень открытия байпасной 17, первой 9 и второй 18 регулировочно-запорных электроприводных задвижек.

Блок 13 управления выполнен с возможностью управления частотой вращения электродвигателя привода насоса 10 для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель 7.

Назначение и взаимодействие элементов следующее.

Первая ступень 1 осевого детандера находится на одном валу с электрогенератором 3 и служит для сообщения ему вращательного движения.

Вторая ступень 2 осевого детандера находится на одном валу с компрессором 4 и служит для сообщения ему вращательного движения.

Компрессор 4 служит для создания разрежения в испарителе 7 за счет отсасывания из него хладагента (на чертеже хладагент позицией не обозначен), последующего сжатия и подачи его в газовый теплообменник 5, во внутритрубное пространство которого поступает для нагрева топливный газ из газопровода 8 высокого давления.

Дроссель 6 служит для охлаждения хладагента и превращения его в жидкое состояние за счет расширения.

Испаритель 7 служит для передачи теплоты хладагенту от низкопотенциального теплоносителя, поступающего через вход 11.

В качестве низкопотенциального теплоносителя используется оборотная циркуляционная нагретая вода после конденсаторов паровых турбин (на чертеже конденсаторы не показаны).

Первая 9 и вторая 18 регулировочно-запорные электроприводные задвижки служат для регулирования расхода топливного газа, поступающего на первую 1 и вторую 2 ступени детандера соответственно для привода электрогенератора 3 и компрессора 4, а также для отключения обеих ступеней детандера в случае профилактического осмотра.

Насос 10 с частотно-регулируемым приводом служит для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель 7.

Вращение частотно-регулируемого электродвигателя (на чертеже не показан) для привода насоса 10 осуществляется за счет электроэнергии, вырабатываемой электрогенератором 3.

Блок 13 управления выполнен компьютеризированным, соединен электрическими связями с насосом 10 для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель 7, с задвижками 9, 18, с датчиками 14, 19, 20 температуры и датчиком 15 давления и служит для управления в автоматическом режиме расходом низкопотенциального теплоносителя по его температуре на выходе 12, а также для регулирования температуры и давления топливного газа в газопроводе 16 низкого давления.

Байпасная регулировочно-запорная электроприводная задвижка 17 служит для подачи топливного газа со стороны газопровода 8 высокого давления на сторону газопровода 16 низкого давления при закрытых задвижках 9, 18.

При недостатке вырабатываемой электрогенератором 3 электроэнергии насос 10 для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель 7 подключается к внешней электросети (на чертеже внешняя электросеть не показана) в автоматическом режиме по электрическому сигналу с блока 13 управления.

Детандер-генераторный агрегат работает следующим образом.

В соответствии с требуемой тепловой нагрузкой котла при подаче электрического напряжения от внешней электросети блок 13 управления по программе на основе электрического сигнала с первичного датчика регулирования тепловой мощности котла устанавливает степень открытия задвижек 9, 18 на ступенях детандера, соответственно 1 и 2, и количество подаваемого насосом 10 в испаритель 7 низкопотенциального теплоносителя (на чертеже не показаны котел, первичный датчик регулирования тепловой мощности котла и линии электрической связи котла с блоком 13 управления).

После открытия основной задвижки (на чертеже не показана) на газопроводе 8 топливный газ под повышенным давлением проходит внутри трубчатого теплообменника 5 и при закрытой байпасной задвижке 17 поступает через вторую задвижку 18 на вторую ступень 2 детандера, на которой происходит расширение топливного газа и механическая энергия передается через вал для привода компрессора 4.

После второй ступени 2 детандера топливный газ с пониженными температурой и давлением поступает на первую ступень 1 детандера, на которой происходит дальнейшее понижение температуры и давления топливного газа, а механическая энергия используется для привода электрогенератора 3.

Далее топливный газ через первую задвижку 9 поступает в газопровод низкого давления 16 для сжигания в котле.

Компрессор 4 за счет получаемой механической энергии при открытых всасывающих и нагнетательных запорных вентилях (на чертеже позициями не обозначены) сжимает хладагент и температура его повышается. Горячие пары хладагента нагнетаются компрессором в теплообменник 7, в котором теплота сжатия и теплота низкопотенциального теплоносителя передаются холодному топливному газу, поступающему во внутритрубное пространство теплообменника 5.

Топливный газ нагревается, а хладагент охлаждается и поступает в дроссель 6, в котором происходит его расширение и превращение в жидкое состояние. После дросселя 6 хладагент поступает в испаритель 7, в котором за счет теплоты, получаемой от низкопотенциального теплоносителя, происходит его кипение и испарение. Пары хладагента отсасываются компрессором 4 и цикл повторяется.

По температуре на выходе 12 низкопотенциального теплоносителя из испарителя 7, измеренной первым датчиком 14 температуры, который соединен электрической связью с блоком 13 управления, а также на основании электрических сигналов с второго 19, третьего 20 датчиков температуры и датчика 15 давления вводится корректировка на степень открытия задвижек 9, 18 и 17 и на частоту вращения электродвигателя привода насоса 10 для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель 7.

Таким образом, использование заявляемого изобретения позволит решить задачу по поддержанию оптимальной температуры и необходимого давления топливного газа перед горелками в зависимости от производительности котла и температуры низкопотенциального теплоносителя.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Детандер-генераторный агрегат, содержащий электрогенератор, первую ступень детандера для привода электрогенератора, компрессор, теплообменник, дроссель, испаритель, газопровод высокого давления, газопровод низкого давления, первую регулировочно-запорную электроприводную задвижку, насос с частотно-регулируемым приводом для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель, байпасную регулировочно-запорную задвижку, при этом компрессор соединен с выходом испарителя, вход которого через дроссель соединен с выходом теплообменника, а вход теплообменника соединен с выходом компрессора, выход первой ступени детандера через первую регулировочно-запорную электроприводную задвижку соединен с газопроводом низкого давления, отличающийся тем, что в него введены вторая ступень детандера для привода компрессора, блок управления, вторая регулировочно-запорная электроприводная задвижка, первый датчик температуры, второй датчик температуры, третий датчик температуры и датчик давления, при этом вторая ступень детандера выполнена с возможностью выработки механической энергии за счет расширения топливного газа и соединена с компрессором, выход второй ступени детандера соединен с входом первой ступени детандера, вход второй ступени детандера через вторую регулировочно-запорную электроприводную задвижку соединен с газопроводом высокого давления, первый датчик температуры установлен на выходе низкопотенциального теплоносителя после испарителя, второй датчик температуры установлен после теплообменника на газопроводе высокого давления, третий датчик температуры и датчик давления установлены на газопроводе низкого давления непосредственно перед горелками котла, блок управления соединен электрическими связями с байпасной, первой и второй регулировочно-запорными электроприводными задвижками, с частотно-регулируемым приводом насоса для подачи низкопотенциального теплоносителя, с первым, вторым, третьим датчиками температуры и датчиком давления, причем блок управления имеет пакет прикладных программ поддержания оптимальной температуры и необходимого давления топливного газа в газопроводе низкого давления на основе требуемой тепловой мощности котла, управления расходом низкопотенциального теплоносителя по его температуре и выполнен с возможностью воздействия на степень открытия байпасной, первой и второй регулировочно-запорных электроприводных задвижек, а также с возможностью управления частотой вращения электродвигателя привода насоса для подачи низкопотенциального теплоносителя в испаритель.