2.7. Парогазова установка за технологією “Водолій”

ПГУ «Водолій» не має світових аналогів і побудована на нових наукових засадах і технічних рішеннях. Найближчим прототипом розробленої технології є відомий газопаровий цикл STIG з впорскуванням до газової турбіни води і водяної пари від зовнішнього джерела, але такі установки потребують спеціального комплексу водопідготовки для компенсації втрат води з відпрацьованими газами.

В основу технології “Водолій” покладений принцип впорскування пари в камеру згоряння газової турбіни, отриманої з продуктів згоряння що відходять за рахунок утилізації їх тепла. За рахунок цього досягаються високий (до 45%) ККД установки, значна економія паливного газу, низька – до 35 мг/нм3 емісія NOx та СО. При заміні діючої в країні технології виробництва електричної і теплової енергії на технологію “Водолій” витрати паливних ресурсів скоротяться в 1,56 – 1,6 рази. Вартість установленого кВт електричної потужності 250-320 у.о. Окупність установки  потужністю 25-30 МВт менше 3-х років.

Парогазова установка по технології “Водолій” введена в експлуатацію на компресорній газоперекачувальній станції “Ставищанська”. Потужність установки – 16 МВт, економія паливного газу 10-11 млн. м3/рік. Впровадження технології на компресорних станціях ДК “Укртрансгаз” може дати економію паливного газу більш як 1,5 млрд м3/рік.

Напрямки використання та основні переваги

На компресорних станціях магістральних газопроводів для приводу  газоперекачуваючих агрегатів:

  • зниження витрат природного газу на особисті потреби на 28 %, і в подальшому на 31,5 – 34 %.
  • зниження витрат природного газу на особисті потреби газоперекачуваючих агрегатів газотранспортної системи України на 2,36-2,55 млрд м3 в год.

На ТЕЦ для виробництва електроенергії та тепла на комбінованому паливі:

  • витрати природного газу зменшуються в 2,2 – 2,3 рази за рахунок підвищення ефективності циклу та генерації частини робочого тіла за рахунок використання твердого палива.

На промислових підприємствах для утилізації вторинних енергоресурсів:

  • витрати природного газу на виробництво електричної та теплової енергії зменшуються в 2,5 – 3 рази за рахунок підвищення ефективності циклу та використання вторинних енергоресурсів.
Теплова схема газопаротурбінної установки «Водолій»: 1 - газотурбінний двигун; 2 нагнітач газу; 3 - котел-утилізатор; 4 - контактний конденсатор; 5 - бак-накопичувач; 6 - ємність; 7 - охолоджувач
Газопаротурбинна установка по технології «Водолій» (компресорна станція Ставищанска, 16 МВт)

Порівняльні характеристики когенераційних технологій

Параметр

 

Газотурбінна когенерація

Бінарна когенерація

Когенерація «Водолей»

Температура навколишнього середовища, oС

Температура навколишнього середовища, oС

Температура навколишнього середовища, oС

+8

-1,1

-5,9

+8

-1,1

-5,9

+8

-1,1

-5,9

Електрична потужність

мВт

15,2

15,2

15,2

20,6

20,6

20,6

25,0

25,0

25,0

Теплова потужність

мВт

24,3

23,0

21,1

10,9

13,5

15,2

29,3

36,9

41,5

Електричний ККД

%

32,62

32,70

32,73

43,6

42,7

41,96

41,69

41,19

40,8

ККД використання теплоти палива

%

85,7

84,0

82,1

67,64

71,5

74,03

93,87

87,0

86,0

Кількість електричної енергії, що вироблено

мВт·час

15,2

15,2

15,2

20,6

20,6

20,6

25,0

25,0

25,0

Кількість теплової енергії, що вироблено

гКал/час

24,3

23,0

21,1

10,9

13,5

15,2

29,3

36,9

41,5