Красноказарменная ул., 14, 111250, Москва
Krasnokazarmennaya str., 14, 111250, Moscow
В западно-европейских странах нашли определенное применение так называемые детандер-генераторные агрегаты (ДГА). В них используется перепад давления природного газа (ПГ), поступающего на энергетический или промышленный объект, который ранее терялся в дроссельных устройствах газораспределительного пункта (ГРП) этих объектов. Мощность таких агрегатов, например, в Германии составляет всего лишь от нескольких десятков до нескольких сотен киловатт. При этом выгода для их владельцев заключается в получении в соответствии с законом ФРГ надбавок к стоимости отпущенной потребителям электроэнергии. Однако условия хозяйствования в России несколько другие.
По мнению автора статьи наличие небольшого количества ДГА в энергетике России, факты вывода их из эксплуатации объясняются недоказанностью термодинамической и технико-экономической эффективности ДГА и даже ухудшением экономических показателей объекта внедрения. Кроме того, на этих объектах должны быть обеспечены определенные и существенные условия. К ним относятся сравнительно высокое значение начального давления ПГ на входе в ДГА, его существенный расход и возможность нагрева ПГ на входе в ДГА. Такая необходимость нагрева ПГ перед ДГА обусловлена, с одной стороны, желанием увеличения мощности ДГА, а, с другой стороны, соблюдением требований завода-изготовителя ДГА на уровень температур перед и после ДГА. При отсутствии необходимого источника теплоты соответствующих параметров на объекте применение ДГА вообще оказывается невозможным. Интерес к ДГА возник в России в связи с сооружением и вводом в эксплуатацию на ТЭЦ-21, а затем и на ТЭЦ-23 Мосэнерго двух энергокомплексов с двумя ДГА в каждом с единичной мощностью 5 МВт. За прошедшее время на основании проведенных исследований, в основном расчетного типа, опубликовано большое число статей и защищено диссертаций. Однако в них не были рассмотрены для реального детандера вопросы влияния отношения абсолютного электрического КПД ηэ КЭС и/или ТЭЦ к относительному электрическому КПД детандера ηоэ , степени расширения ПГ δ в ДГА, не были определены условия, при которых нагрев ПГ перед ДГА целесообразен, что предопределяет экономичность ТЭС, на которых предполагается установка ДГА.
The so-called expander-generator sets (EGS) have found some application in Western Europe. Their operation is based on a drop in the pressure of natural gas (NG), which comes to a power-generating or industrial facility, and which used to be lost in choking devices of the gas distribution station (GDS) of these facilities. The capacity of such sets, e.g., in Germany, is limited to just tens to hundreds of kilowatts. The benefit for their owners lies in obtaining, according to the German law, markups to the cost of energy released to electricity consumers. However, the economic environment in place in Russia is somewhat different.
According to the author, the limited number of EGS in Russia’s power industry, as well as cases of their decommissioning, are due to the lack of evidence of their thermodynamic or technical-economic efficiency, or even worsening economic conditions at facilities, where those were implemented. Besides, the facilities in question have to be provided with considerable specific conditions. These include a relatively high value of initial NG pressure at the input of EGS, its considerable flow rate and the possibility of NG heating at the input of EGS. This necessity to heat NG upstream the EGS is determined, on the one hand, by the intention to enhance the EGS capacity, and on the other hand, by having to comply with requirements imposed by the EGS manufacturer regarding the temperature values upstream and downstream the EGS. Without a required source of heat of relevant parameters at the facility, application of EGS turns out to be impossible, altogether. An interest in EGS in Russia arose due to construction and commissioning (first, at CHPP-21, and later at CHPP-23 of Mosenergo) of two power-generating centers, each equipped with two 5 MW EGS. Since then, a large number of articles have been published, and numerous theses have been defended based on the studies undertaken, mostly of analytical nature. Yet, those publications have not considered, for a real expander, matters of effects produced by the relation between the absolute electrical efficiency (ηe) of CPP and/or CHPP and the efficiency ratio of expander (ηer ), the NG expansion ratio (δ). Conditions, at which heating NG upstream the EGS is expedient, have not been established, either, whereas these are the factors crucial for economic feasibility of a TPP to be equipped with EGS.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.