Технология электрической генерации на основе установки по утилизации теплоты отходящих газов

Финал конкурса «Инновации в электроэнергетике» Москва, Россия 2014        

Технология электрической генерации

на основе высокоэффективной установки

по утилизации теплоты отходящих газов

2  

•  От  20  %  до  50  %  энергии,  потребляемой  в  процессе  производства,  теряется  в  потоках  выхлопных  газов  в  результате  теплопередачи  от  промышленного  оборудования  и  готовой  продукции;  

•  На  существующих  ОЦР  установках  применяются  взрыво-­‐пожароопасные  и  экологически  опасные  рабочие  вещества,  такие  как  изо-­‐пентан,  бутан,  или  другие  углеводороды;  

•  Все  существующие  ОЦР  установки  двухконтурные.  Это  приводит  к  увеличению  затрат  на  установку  системы,  ее  ремонт  и  эксплуатацию;  

•  Паротурбинная  утилизационная  установка  является  эффективной  при  высоких  температурах,  но  не  может  быть  применена  при  средней  и  низкой  температуре  утилизации  теплоты;  

•  Существующие  утилизационные  установки  требует  строительства  отдельного  здания  и  многочисленного  штата  обслуживающего  персонала.

Проблема

•  Широкий  диапазон  утилизируемой  теплоты  80  –  550  °C  

•  Высокая  эффективность.  КПД  25-­‐33%  в  сравнении  с  18-­‐22%  у  аналогов;  

•  Одноконтурное  исполнение.  Простое  обслуживание  и  эксплуатация,  низкие  потери  в  контуре  и  капитальные  затраты  на  строительство;  

•  Надежная  работа  в  широком  диапазоне  температур    ОС  (от  -­‐  40  до  50  °C)  без  строительства  капитального  здания;  

•  Охрана  труда  и  здоровье.  Рабочее  вещество  является  взрыво  и  пожаробезопасным.  

•  Экологическая  безопасность.  Внедрение  установки  сокращает  выбросы  парниковых  газов  и  вредных  веществ.  Не  воздействует  на  озоновый  слой.  

•  Высокая  автоматизация.  Надежная  рабочая  схема,  необходимо  минимальное      количество  персонала.  

Наше решение

Технология электрической генерации на основе высокоэффективной установки по утилизации теплоты отходящих газов

3  

Подробнее

4  

Фрагмент  стендовой  установки  

Расчет электрической мощности получаемой от утилизации тепла уходящих газов одного газоперекачивающего агрегата ГПА-16 «Урал» с помощью турбогенераторной

установки (ТГУ)

Дымовая труба

Байпасная дымовая труба

Воздушный конденсатор

Газотурбинная установка

Нагнета-тель

Рекуператор

Питательный насос НРТ

Байпасный шибер

Котел утилизатор

Турбина

Фторуглеродный контур

Выхлопные газы, t=105 оС

Схема  установки  на  газокомпрессорной  станции  

Термодинамический                      цикл  

   Г П А    

Анализ рынка

5  

•  Драйверы  рынка:  государственное  регулирование,  опасения  относительно  качества  окружающей  среды,  повышающиеся  цены  на  энергоносители.      

•  Объем  мирового  рынка  в  2015  году  -­‐  около  $  35  млрд.  К  2018  году  рынок  вырастет  до  отметки  в  $  53,2  млрд.  Ежегодный  рост  рынка  составит  примерно  6,5  %.  

•  Китай,  Индия  и  США  наиболее  перспективные  рынки  в  ближайшее  десятилетие.  

Установки  по  утилизации  теплоты,  2012  

Конкурентный анализ

6  

Компании  

Показатели  

ORMAT  

Пентан  

Израиль  

Turboden  

Пентан  

Италия  

Х  

Россия  Температура  утилизируемой  теплоты,  °C   80-­‐450   80-­‐450   80-­‐550  

Температура  перед  турбиной,  °C   220   220   500  

Кол-­‐во  утилизируемой  теплоты  (кВт)   20500   20546   24300  

Выработка  электроэнергии  (кВт)   4300   4260   8000  

Собственные  нужды  (кВт)   450(ОЦР)  +  90  (котел  

утилизатор)  

370  (ОЦР)  +  90  (Котел  утилизатор)  

1500  

Электроэнергия,  отпускаемая  потребителю  (kW)  

3760   3800   6500  

КПД  брутто,  %   20.97   20.73   33  КПД  нетто  (Вкл.  собственные  нужды),  %   18.34   18.46   26.7  

Бизнес модель

Покупка  Проведенные  переговоры:  

Нефтепереработка  Цементная  промышленность  

Металлургия  Химическая  промышленность  

Транспортировка  газа  

Конечные  потребители:  

Дистрибьюторы  Лицензиаты  

Лицензионные  платежи  

Разработка  ТЭО  Разработка  проекта  

Надзор  за  строительством  

7  

Партнеры:  

(Индия)  

Покупка  

Покупка  

Текущий  статус  проекта    

•  Работающая  стендовая  установка  -­‐  прототип  

•  Подача  заявок  на  российский  и  международный  патент  на  полезную  модель,  регистрация  юр.  лица  

•  Проведены  предварительные  переговоры  с  конечными  потребителями  

•  Заявка  на  статус  резидента  Сколково  находится  на  рассмотрении  

Цели  проекта  2015  -­‐  2017    

•  Модернизация  и  испытание  лабораторной  установки  -­‐  прототипа  2015  

•  Создание  и  испытания  опытно-­‐промышленного  образца  2016  -­‐  2017  

•  Подготовка  опытно  промышленного  образца  к  тиражированию  и  внедрению  2017  

Ключевые цели

8  

Команда проекта

9  

Андрей  Сухих,  д.т.н.  Технический  директор    

Алексей  Шадрин  Генеральный  директор  

Влад  Старовойтов,  к.т.н  Главный  инженер  

Антон  Чупилко  Ментор  

Руслан  Леманьен  Советник  по  инвестициям  

Контакты

Алексей Шадрин, + 7 916 476 00 71 Email: [email protected]

Финал конкурса «Инновации в электроэнергетике» Москва, Россия 2014