Резюме проекта, выполненного в рамках ФЦП
"Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы" по этапу 5 / итоговое

Номер Соглашения о предоставлении субсидии: 14.579.21.0031

Тема: "Разработка нового типа экологически чистой технологии производства электроэнергии с использованием тепловых выбросов на газоперекачивающих станциях магистральных газопроводов, химического и металлургического производства с изготовлением, исследованием и испытанием типовых модулей энергетического оборудования"

Приоритетное направление: Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика

Критическая технология: Технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии

Период выполнения: 5.06.2014г. – 31.12.2016г.

Плановое финансирование проекта: 88 500 000 (восемьдесят восемь миллионов пятьсот тысяч) рублей.

Бюджетные средства 43 500 000 (сорок три миллиона пятьсот тысяч) рублей.

Внебюджетные средства 45 000 000 (сорок пять миллионов) рублей.

Исполнитель: Закрытое акционерное общество Научно-производственное внедренческое предприятие "Турбокон".

Индустриальный партнер: ООО "35-й Механический завод"

Ключевые слова: электроэнергия, энергосбережение, теплоутилизатор, расширитель, сепаратор, парогенератор, воздушный конденсатор, типовой модуль.

1. Цель прикладного научного исследования и экспериментальной разработки

Цель работы: разработка, изготовление и исследование типовых модулей энергетического оборудования в обеспечение создания новой экологически чистой технологии производства электроэнергии с использованием тепловых выбросов, обеспечивающей снижение массы и габаритов теплоутилизатора в 4-5 раз и повышение КПД газоперекачивающих установок на 25÷30 % (относительных).

Научно-техническая задача состоит в разработке нового типа системы утилизации тепла с использованием воды высокого давления и исследовании типовых модулей энергетического оборудования, входящих в технологию производства электроэнергии.

Разрабатываются и исследуются высокоэффективные элементы схемы:

– теплоутилизатор;

– расширитель в системе сепаратора-парогенератора;

– выхлопной тракт с воздушным конденсатором (ВК);

– контур воды высокого давления (ВВД).

2. Основные результаты проекта

Разработаны научно-технические основы создания экологически чистой технологии производства электроэнергии с использованием тепловых выбросов. Созданы модули энергетического оборудования, проведены экспериментальные исследования, подтвердившие характеристики, регламентированные техническим заданием.

По результатам ПНИ разработаны технические предложения на энергоэффективную систему теплоутилизации с использованием контура воды высокого давления для газоперекачиваюших станций и химических или металлургических производств и на входящее в ее состав оборудование: теплоутилизатор мощностью 20 МВт, сепаратор-парогенератор производительностью по пару до 60 т/час, усовершенствованный выхлопной патрубок в системе турбина-воздушный конденсатор.

Сопоставление результатов разработки с действующим теплоутилизационным энергокомплексом на КС Чаплыгин подтвердило преимущество новых решений: КПД цикла вдвое выше, металлоёмкость существенно меньше. Полученные результаты обеспечивают возможность разработки оборудования, повышающего КПД газоперекачивающего комплекса на 25-30% (относительных) за счет внедрения энергоэффективной системы утилизации тепла. Разработан проект технического задания на проведение ОКР по теме "Разработка технологии производства электроэнергии с использованием тепловых выбросов на газоперекачивающих станциях с изготовлением опытных образцов мощностью 5 и 20 МВт". Разработан проект технологического регламента производства электроэнергии с использованием тепловых выбросов, в котором описаны принципиальные технические решения новой технологии производства электроэнергии с использованием тепловых выбросов на базе отечественного оборудования. На основании выполненных расчетных и конструкторских проработок выпущены методические рекомендации по оптимизации состава и параметров схемы утилизации тепловых выбросов с использованием воды высокого давления для создания теплоутилизационных установок с показателями, превышающими мировые и отечественные аналоги.

Выполненное технико-экономическое обоснование на тему "Разработка и внедрение технологии производства электроэнергии с использованием тепловых выбросов на газокомпрессорной станции перекачки природного газа ПАО «Газпром" подтверждает техническую и экономическую целесообразность внедрения проекта, окупаемого за 6,8 лет и приносящего доход за 15 лет в сумме 644,3 млн. руб.

Финансирование работ производилось за счет средств субсидий – 43,5 млн. руб., за счет привлеченных, собственных средств – 46,8 млн. руб.

Объем выполненных работ соответствует Техническому заданию и Плану-графику Соглашения о предоставлении субсидий № 14.579.21.0031 от 05.06.2014г.

3. Охраноспособные результаты интеллектуальной деятельности (РИД), полученные в рамках прикладного научного исследования и экспериментальной разработки

Полезная модель, патент № 167003 от 20.12.2016г. "Аппарат воздушного охлаждения", РФ.

Полезная модель, заявка, № 2016140434 (064457) от 14.10.2016, "Аппарат воздушного охлаждения", РФ.

4. Назначение и область применения результатов проекта

Предлагаемые технические решения предназначены для использования на уже существующих и проектируемых газоперекачивающих станциях, а также в металлургических и химических производствах для выработки электроэнергии. Важное преимущество разрабатываемой технологии - существенно меньшие габариты и масса технологического оборудования, возможность его транспортировки и монтажа в полной заводской готовности.

5. Эффекты от внедрения результатов проекта

Создается принципиально новая технология, обеспечивающая общий КПД не менее 42 %, диапазон использования которой значительно шире, чем традиционной с котлом-утилизатором.

Экологически чистое производство электроэнергии вытесняет "грязные" технологии с выбросом в окружающую среду продуктов сгорания топлива, что имеет важный социальный эффект, а экономия топлива существенно увеличивает экспортный потенциал России.

Наиболее эффективным будет внедрение результатов работ по проекту в систему ПАО "Газпром", что отражено в "Стратегии развития электроэнергетики ОАО "Газпром". Оно также актуально для химической и металлургической промышленности. Только в ОАО "Газпром" с внедрением проекта может быть создано 5 млн. кВт дополнительных электрогенерирующих мощностей, обеспечив загрузку отечественных энергомашиностроительных заводов на перспективу, сэкономив около 11 млн.тонн условного топлива в год, увеличив экспортный потенциал ОАО "Газпром".

6. Формы и объемы коммерциализации результатов проекта

Индустриальным партнером ЗАО НПВП "Турбокон" по данному проекту является ООО «Научно-производственное предприятие "35-й Механический завод" – поставщик энергетического оборудования для нужд предприятий нефтегазовой отрасли.

По окончании проекта Индустриальный партнер намерен организовать на своем предприятии выпуск инновационной продукции, созданной в рамках проекта. Предприятие имеет возможность выпускать ежегодно продукции до 2 млрд. руб.

7. Наличие соисполнителей

– ФГБОУ науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук – привлекался в 2015-2016 гг.;

– Калужский филиал ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (национальный исследовательский институт) – привлекался в 2014-2016 гг.;

– ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» – в 2014-2016 гг.;

– ФГБОУ ВО «Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского» – в 2014-2016 гг.;

– ООО Научно-производственное внедренческое предприятие «Турбокон-н» – в 2015-2016 гг.;

– ООО «Научно-производственное предприятие «35-й Механический завод» – индустриальный партнер – привлекался в 2014-2016 гг.

Наверх

ЗАО НПВП "Турбокон"
Россия, 248010, г.Калуга, ул.Комсомольская роща, д.43, E-mail: turbocon@kaluga.ru
© 2015-2023г. Все права защищены