Энергоэффективные решения и оборудование для утилизации ПНГ: микротурбины,

1. Энергоэффективные решения и оборудование для утилизации ПНГ: микротурбины, ORC-турбины, дожимные компрессоры

2. О компании БОЛЕЕ 10 ЛЕТ УСПЕШНОЙ РАБОТЫ БОЛЕЕ 250 РЕАЛИЗОВАННЫХ ПРОЕКТОВ • Собственное производство в Ярославской области • Собственная система логистики и склад • Предоставление энергокомлексов в аренду • Гибкие схемы финансирования проектов • Система менеджмента качества ISO 9001:2000, ГОСТ Р 9001 – 2001

3. Проблемы нефтегазовой отрасли и промышленности Высокая энергоемкость производства Низкий уровень рационального использования ПНГ Высокий уровень загрязнения окружающей среды Необходимость утилизации ПНГ не менее 95% Необходимость долгосрочных инвестиций в программы утилизации ПНГ и развития производства Потребность в энергоэффективных решениях и повышении надежности энергоснабжения

4. Преимущества автономных электростанций на попутном нефтяном газе Повышение энергоэффективности в нефтегазовой отрасли Низкая себестоимость электрической и тепловой энергии Повышение экологичности производства Быстрая окупаемость Оптимизация энергозатрат Снижение издержек нефтедобычи

5. Технологическая основа: микротурбины Capstone

6. Технологическая основа – микротурбины Capstone Модульные микротурбинные генераторы Capstone С15, C30, C65, С200, С1000 • 15, 30, 65, 200, 600, 800,1000 кВт электрической энергии • Топливо: природный газ, попутный нефтяной газ, биогаз, жидкие виды топлива (керосин, дизельное топливо), пропан-бутановые смеси, сжиженный газ • Надежность, управляемость • Эффективность: КПД притригенерации до 90% • Низкие затраты на эксплуатацию • Экология (< 9 ppm NOx) • Эластичность к нагрузкам (непрерывность работы от 0 до 100%) • Модульность и масштабируемость • Установлено в России и СНГ > 700 микротурбин • Сертификаты и разрешения: UL, CE, ISO 9001:2000, ГОСТ Р 9001 – 2001, Ростехнадзор

7. Микротурбинный двигатель Capstone

8. Модельный ряд CAPSTONE C200 Электрическая мощность 200 кВт CAPSTONE C65 Электрическая мощность 65 кВт CAPSTONE C15/С30 Электрическая мощность 15/30 кВт Микротурбинные системы серии C1000 Модификации: С600 — электрическая мощность 600 кВт С800 — электрическая мощность 800 кВт С1000 — электрическая мощность 1000 кВт

9. МТУ Capstone серии С1000 Модификации: С600 — электрическая мощность 600 кВт С800 — электрическая мощность 800 кВт С1000 — электрическая мощность 1000 кВт • Микротурбинные системы Capstone серии C1000 • Электрический КПД – до 35% • Удобство и независимость обслуживания каждого модуля С200 • Высокая степень внутреннего резервирования • Возможность комплектации энергоблоками С200 в количестве от 3-х до 5-ти • Возможность установки МТУ Capstone серии С1000 друг на друга В основе конструкции МТУ серии С1000 – микротурбинный двигатель С200: • Упорный подшипник в холодной зоне • Увеличено расстояние между подшипниками вала ротора • Увеличен рекуператор Надежность Эффективность Экономичность

10. Устройство микротурбинной установки(на примере модели С30)

11. Сравнение электрической эффективности Capstone vs другие ГТУ 40 Solar Turbines Mercury 50 38 36 Capstone C200 Capstone C1000 34 32 General Electric GE5-1 (DLN) Elliott TA100R Siemens SGT-100 30 Ingersol Rand MT250 Rolls Royce 501-KB7S Solar Turbines Centaur 50 Capstone C65 Kawasaki GPB60D Solar Turbines Centaur 40 Электрический КПД (%) 28 Rolls Royce 501-KB5S OPRA Turbines OP16-3B Capstone C30 26 (DLE) Solar Turbines Saturn 20 24 Kawasaki GPB30D Kawasaki GPB15D 22 20 18 Dresser-Rand KG2-3E 16 Dresser-Rand KG2-3C 14 0 1 2 3 4 5 6 Выходная мощность (МВт)

12. Преимущества микротурбин Capstone vs ГТУ vs ГПУ МТУ Capstone ГТУ ГПУ Электрический КПД + – + КПД в режиме когенерации + – – Надежность энергоснабжения и резервирование + – – Эластичность к нагрузкам, способность работать в диапазоне нагрузок от 0 до 100% + – – Ресурс до капитального ремонта + – – Длительность межсервисных интервалов + – – Себестоимость 1 кВт·ч энергии + – – Расход топлива + – – Расходы на эксплуатацию и обслуживание + – – Широкий опыт эксплуатации в России + + + Экологические показатели + – –

13. Экология: эмиссия Capstone vs ГПУ vs ГТУ

14. Мобильные блочно-контейнерные электростанции на базе МТУ Capstone

15. Блочно-контейнерные перемещаемые электростанции Надежное энергоснабжение инфраструктуры малых и средних месторождений • удаленных одиночных скважин • кустов скважин • скважин с сезонной добычей • низкодебитных скважин и скважин с малым газовым фактором • разведочных скважин

16. Типовые БКЭС на базе микротурбин Capstone Варианты типовых решений Внешние габаритные размеры (ДхШхВ) Состав основного технологического оборудования Электрическая мощность 6000мм х 2438мм х 2896мм 1 турбина: Capstone С15 / C30 / C65 Наличие теплоутилизатора: да/нет 15 / 30 / 65 кВт 30 / 60 / 130 кВт 9000мм х 2438мм х 2896мм 2 турбины: Capstone С15 / C30 / C65 Наличие теплоутилизатора: да/нет 600 / 800 / 1000 кВт 11144мм х 4796мм х 3420мм (транспортируется 3-мя модулями) Микротурбинные системы Capstone серии С 1000 (С600, С800, С1000) Наличие теплоутилизатора: да/нет Условия эксплуатации БКЭС*: • температура окружающего воздуха – плюс 40˚С…минус 60˚С • относительная влажность – не более 80% при плюс 25˚С • снеговая нагрузка – 200 кг/м2 • сейсмостойкость – 8 баллов * соответствует климатическому исполнению УХЛ категории размещения 1 по ГОСТ 15150, * в части воздействия механических факторов среды – соответствует требованиям группы М18 по ГОСТ 17516.1

17. Состав типового варианта БКЭС • Блок-контейнер, выполненный в виде каркаса из металлического профиля, обшитого профлистом и утеплённого. Блок-контейнер оборудован дверьми, технологическими отверстиями с жалюзийными решетками для системы вентиляции, отверстиями для вывода силового кабеля, и подключения газовых и газоконденсатных линий внешней системы газоснабжения • Микротурбинные установки Capstone С15 / C30 / С65, предназначенные для работы на ПНГ, в том числе с содержанием сероводорода до 4% • Утилизационный теплообменник Сapstone (при необходимости) • Дожимной компрессор (при необходимости) • Комплекс систем управления БКЭС обеспечивающий его нормальную работу в различных режимах и условиях эксплуатации • Электрический щит собственных нужд (ЩСН) • Вводно - распределительное устройство (ВРУ) 0,4 кВ с узлом учета электроэнергии отпущенной потребителям объекта • Система отопления и вентиляции • Система основного и аварийного освещения • Системы пожарной безопасности (пожарообнаружение, звуковая сигнализация и автоматическая система газового пожаротушения) • Система контроля загазованности (газообнаружение CO СН4, звуковая сигнализация) • Система охранной сигнализации при несанкционированном проникновении в БКЭС • Устройство бесперебойного питания для потребителей выделенной группы нагрузок (при необходимости)

18. Пример компоновки БКЭС 6000мм х 2438мм х 2896мм 1. Блок - контейнер 2. ГТЭА Capstone С15 / C30 / С65 3. Клапаны системы воздухозабора и вентиляции 4. Труба выхлопная 5. Светильник 6. Модуль газового пожаротушения 7. Газовое оборудование 8. Вводно - распределительный щит 9. Щит собственных нужд 10. Щит систем охранной сигнализации, газообнаружения и пожаротушения 11. Электрообогреватель 12. Свеча 13. Ввод/вывод силовых и контрольных кабелей 14. Вытяжной вентилятор

19. Пример компоновки БКЭС 9000мм х 2438мм х 2896мм 1. Блок- контейнер 2. Две МТУ Capstone С15 /C30 / С65 с компрессором 3. Клапан аварийный/вытяжной 4. Клапан воздухозабора зимний 5. Выхлопная труба 6. Светильник 7. Огнетушитель 8. Газовое оборудование 9. Вводно-распределительный щит 10. Щит собственных нужд 11. Электрообогреватель 12. Свеча 13. Клапан воздухозабора летний 14. Щит ОПС

20. Пример компоновки БКЭС 11144 х 4796 х 3420 6. Клапан зимний 7. Клапан перепускной (зимний) 8. Вентилятор 9. Теплообменник электрический 10. Светильник 11. Электроконвектор 12. Щит собственных нужд 13. Щит распределительный 14. Щит главный силовой 1. Модуль воздухоподготовки 2. Модуль электротехнический 3. МТУ Capstone серии С1000 4. Воздуховод 5. Клапан летний

21. Дожимные компрессорные станции в составе БКЭС • Высокая надежность • Автономный режим работы (запуск от микротурбины) • Мобильность • Низкие эксплуатационные расходы • Удобный график сервисного обслуживания, совмещенный с регламентом обслуживания микротурбин • Высокая эффективность и экологичность компримирования ПНГ, в том числе с содержанием тяжелых углеводородов и сероводорода Производительность: от 25 м3/час до 4700 м3/час Выходное давление газа: до 48 бар Диапазон рабочих температур: от -60 до +50 Варианты поставки • Компрессор на раме • Блочно-контейнерное исполнение ДКС со всеми коммуникациями в климатическом исполнении Производство: ООО «БПЦ Инжиниринг», Россия

22. Состав типового варианта блочно-контейнерной ДКС • блок-контейнер теплоизолирующий • винтовой компрессор (один или несколько) с системами циркуляции и охлаждения масла, газа • система газовая • система управления ДКС • система отопления • система вентиляции • система освещения • система пожаротушения (по требованию заказчика) • система охранной сигнализации • система газообнаружения Гарантии поставщика • соответствие характеристик ДКС требованиям действующих ТУ • надежная безаварийная работа ДКС при соблюдении условий и правил транспортировки и хранения и эксплуатации • безвозмездное устранение отказов и неисправностей, а также замена деталей и сборочных единиц, вышедших из строя в пределах гарантийного срока

23. Возможность увеличения срока гарантии Сертифицированы для эксплуатации в потенциально взрывоопасных атмосферах Технические характеристики и преимущества Ресурс до капитального ремонта Межсервисные интервалы Ремонт и сервисное обслуживание Комплектующие от ведущих европейских производителей: Низкий уровень шума и вибраций Срок службы до 40000 часов до 8000 часов на месте эксплуатации • Adicomp • Электродвигатель SIEMENS • Винтовой блок TM (Termomeccanica) не требуют специального фундамента или крепления к фундаменту 15 лет Разработка ДКС по индивидуальным параметрам Заказчика

24. Модели ДКС и технические характеристики *-AdiComp, **-Bio-komp,н/д-нет данных

25. Примеры реализованных проектовс применением дожимных компрессорных станций БПЦ

26. Примеры применения BVG 3 Многоквартирный жилой дом, г. Сочи В составе автономной тепловой электростанции на основе микротурбин Capstone. Исполнение – подвесное. Кол-во: 4 шт. Хлебопекарня, г. Родники, Ивановская область В составе автономной тепловой электростанции на основе микротурбин Capstone. Исполнение – подвесное. Кол-во: 1 шт. Технические характеристики:

27. Примеры применения BVG 5,5 Нефтяные месторождения ООО «Лукойл-Пермь» В составе автономной электростанции на основемикротурбин Capstone. Исполнение – на общей раме с микротурбиной. Кол-во: 14 шт. УПСВ «Усаево», НК «Альянс» В составе автономной тепловой электростанции на основе микротурбин Capstone. Исполнение – подвесное. Кол-во: 4 шт. Технические характеристики:

28. Примеры применения BVG 9 Урмышлинское нефтяное месторождение ОАО «Татойлгаз» В составе автономной электростанции на основемикротурбинCapstone. Исполнение – на общей раме с микротурбиной. Кол-во: 1 шт. Квартальная котельная, г. Мытищи В составе автономной тепловой электростанции на основемикротурбин Capstone. Исполнение – подвесное. Кол-во: 1 шт. Нефтяные месторождения ООО «Лукойл-Пермь» В составе автономной тепловой электростанции на основемикротурбин Capstone. Исполнение – подвесное. Кол-во: 6 шт. Технические характеристики:

29. Примеры применения BVG 45 Нефтяные месторождения ООО «Лукойл-Пермь» В составе автономной электростанции на основе микротурбинCapstone. Исполнение – на общей раме с микротурбиной. Кол-во: 8 шт. УПСВ «Шигаево», НК «Альянс» В составе автономной тепловой электростанции на основемикротурбин Capstone. Исполнение – подвесное. Кол-во: 1 шт. Технические характеристики:

30. Примеры применения BVG 45 Урмышлинское нефтяное месторождение ОАО «Татойлгаз» В составе автономной электростанции на основе микротурбинCapstone. Исполнение – на общей раме с микротурбиной. Кол-во: 1 шт. Никольское нефтяное месторождение ОАО "Богородскнефть“ В составе автономной тепловой электростанции на основемикротурбин Capstone. Исполнение – подвесное. Кол-во: 1 шт. Технические характеристики:

31. Примеры применения BVG 75 Западно-Малобалыкское нефтяное месторождение В составе электростанции на основе газовых турбин OPRA. Исполнение – климатическое блочно-контейнерное. Кол-во: 8 шт. Родниковское нефтяное месторождение В составе тепловой электростанции на основе газовойтурбины OPRA. Исполнение – климатическое блочно-контейнерное. Кол-во: 4 шт. Завод строительных материалов, Республика Беларусь. В составе тепловой электростанции на основе газовой турбины OPRA. Исполнение – климатическое блочно-контейнерное. Кол-во: 1 шт. Технические характеристики:

32. Тепловой электрогенератор WHG50 и WHG125Органический цикл Ренкина (ORC)

33. Назначение ORC-турбины Capstone WHG 50/125 Преобразование тепловых избытков, в том числе низкопотенциальных, в электроэнергию

34. Виды турбин Принцип действия: Преобразование энергии рабочего телав механическую работу (вращение вала ротора) • Газовые турбины Рабочее тело – продукт горения смеси углеводородов и воздуха • Гидротурбины Рабочее тело - вода • Паровые турбины Цикл Ренкина – нагрев воды до состоянияпара до подачи в турбину Рабочее тело - пар

35. Органический цикл Ренкина (ORC) • Требуются высокие температуры для получения рабочего состояния пара • Высокая латентная теплота воды при фазовом переходе жидкость-пар

36. РАБОЧЕЕ ТЕЛО ВОДА HFC-R245fa ДАВЛЕНИЕ 1 бар 100 град.С 15.6 град.С 19.6 бар 212 град.С 121 град.С Рабочее тело органического цикла Ренкина (ORC) • Для утилизации низкотемпературных тепловых избытков требуетсяжидкость с температурой кипения ниже, чем у воды. Первоначально в качестве таких жидкостей использовались углеводороды, откуда и появилось название – органический • Современные виды рабочего тела - пропан / пентан / толуол / HFC-R245fa • Использование указанных жидкостей в качестве рабочего тела в ORC-цикле возможно благодаря более низкой температуре кипения

37. Источники теплоизбытков • Выхлоп дымовых газов микротурбин • Дымовые и технологические газы производственных (сушка, нагрев) процессов • Тепло из отходов Биомасса или биогаз – прямое сжигание или непрямой нагрев • Тепло из местных источников топлива Торф, уголь, шахтный метан, попутный нефтяной газ

38. Техническая спецификация WHG125 Турбина и генератор • Герметичный силовой блок • Магнитные подшипники • 26500 об/мин, отсутствие вибрации Силовая электроника – 125 кВт • Режим работы параллельно с сетью • 400В, 3 фазы, 3-х проводное соединение, 50 Гц Рабочее тело – HFC-R245fa • Cтандартный продукт компании Honeywell,безопасный и экологически чистый. Полная заправка Capstone WHG125 составляет 500 кг Сухой вес – 3,150 кг Габариты – 115x280x200 (ширина х длина х высота)

39. Техническая спецификация WHG50 Выходная мощность 50 кВт Теплоподвод Минимум 87°С / 410кВт при 50-60 Гц* *Зависит от температуры конденсации Расход 114 л/мин Температура 88°С на выходе испарителя Давление 9,6 бар на входе в испаритель Хладагент Экологически чистый R245fa Плотность жидкости 83,58 фунтов/фут3 Расширитель Запатентованная модель собственного производства Управление Посредством ПЛК-контроллера Удаленный мониторинг Через интернет Одно- или трехфазный 50 или 60Гц с регулируемым напряжением Тип генератора Размеры установки Длина– 2388мм Высота–2235мм Ширина – 889мм Международные сертификаты CE – Директива ЕС по напорному оборудованию Директива ЕС по механическому оборудованию Директива ЕС по низковольтному оборудованию UL – NFPA 79 CSA ASME

40. Технологические преимущества WHG125 Архитектура WHG125 очень близка к газовым микротурбинам Capstone: • Высокоскоростной электрогенератор • Магнитные подшипники • Силовая электроника (блок инвертирования) • Отсутствие смазочных материалов • Отсутствие редуктора и муфты • Диапазон регулирования от 5% до номинала • Герметичность системы • Единственная движущаяся часть – ротор турбины • Модульность, объединение в кластеры для увеличения мощности

41. Комплектное решение: микротурбины C65 + WHG125 Низкопотенциальное тепло неприменимо для других типов генерации энергии и обычно рассеивается в атмосферу Использование теплоизбытков для генерации увеличивает эффективность энергетической системы в целом Пример комплектного решения на базе 6-ти микротурбин С65и ORC-турбины WHG125: • Выработка 390 кВт с эффективностью 29% • Добавление WHG125 увеличивает выработку электроэнергии на 125 кВт – до уровня 515 кВт без использования дополнительного топлива • Новый уровень эффективности = 38% • Без увеличения эмиссии вредных веществ

42. Примеры реализованных проектовна базе микротурбин Capstone в нефтегазовой отрасли

43. Проекты для нефтегазовых компанийна базе МТУ - 10 МВт - 18 МВт - 35 МВт

44. География реализованных проектов на базе микротурбин Capstone

45. Примеры реализованных проектов на попутном газе

46. Энергоцентры 5-ти месторождений ООО "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" Запуск в промышленную эксплуатацию: 2 квартал 2012 года Заказчик: : ООО "ЛУКОЙЛ-Пермь“ Расположение:Пермский край Режим работы: электроэнергия / параллельно с сетью Топливо: попутный нефтяной газ с содержаниемH2S до 1,2% Объект Состав оборудования Мощность Полазненское нефтяное месторождение МТУ Capstone C600 600 кВт Крутовское нефтяное месторождение БКЭС 130 кВт на основе 2-х МТУ Capstone C65 130 кВт Кирилловское нефтяное месторождение 2 БКЭС 130 кВт на основе 2-х МТУ Capstone C65 каждая 260 кВт Кустовское нефтяное месторождение МТУ Capstone C800 800 кВт Тулвинское нефтяное месторождение 2 БКЭС 130 кВт на основе 2-х МТУ Capstone C65 каждая 260 кВт Энергоцентры ООО "ЛУКОЙЛ-Пермь" способны утилизировать до 10 млн. куб. м ПНГ в год.

47. Электростанция Погромненского нефтяного месторождения Заказчик: НГК «ИТЕРА» Режим работы: автономно / когенерация Электрическая мощность энергоцентра: 195 кВт Потребители энергии: насосы, бытовые вагончики • Основное технологическое оборудование: • 3 микротурбины Capstone C65 (единичная мощность 65 кВт) • 3 дожимных компрессора • теплоутилизатор «воздух – воздух» Топливо: попутный нефтяной газ Давление Содержание серово-дорода, % Калорийность газа, ккал/м3 Наличие специальной системы предварительной очистки / подготовки газа Содержание метана, % 12 000 ккал/м3 нет низкое нет 29,57 Запуск в промышленную эксплуатацию: 1 очередь – 4 квартал 2008 года 2 очередь – 3 квартал 2010 года 3 очередь – январь 2011 года Преимущества решения: Надежное электроснабжение нагрузок небольших разрозненных скважин позволяет отказаться от строительства системы транспортировки ПНГ и линий электропередач на месторождении

48. Электростанция Шеметинского нефтяного месторождения Заказчик: ООО «Лукойл-Пермь» Режим работы: параллельно с локальной сетью / когенерация Электрическая мощность энергоцентра:195 кВт Основные потребители электроэнергии: Насосы системы поддержания пластового давления установки предварительного сброса воды (УПСВ) «Шемети» Объём переработки ПНГ: более 600 000 м3 в год Запуск в промышленную эксплуатацию: 1 очередь - октябрь 2009 г. 2 очередь – январь 2012 г. • Основное технологическое оборудование: • 3 микротурбины Capstone C65 (единичная мощность 65 кВт) • 3 дожимных компрессора BVG 9 Топливо: попутный нефтяной газ Давление Содержание метана, % Калорийность газа, ккал/м3 Наличие специальной системы предварительной очистки / подготовки газа Содержание сероводо-рода, % 10500 ккал/м3 высокое 22,14 0,66 нет Экономический эффект: ежегодная экономия с учетом платежей за сверхлимитные выбросы - более 2 млн. рублей

49. Давление Содержание сероводорода, % Калорийность газа, ккал/м3 Наличие специальной системы предварительной очистки / подготовки газа 12 800 ккал/м3 высокое 1,56% нет Электростанция Онбийского нефтяного месторождения Заказчик: ЗАО «ТАТЕХ» Режим работы: параллельно с сетью / выработка электроэнергии Электрическая мощность энергоцентра:830 кВт Основное технологическое оборудование: 1 микротурбинная установка Capstone C30 1 микротурбинный блок Capstone C800 Запуск в промышленную эксплуатацию: 1 очередь - январь 2007 года 2 очередь - январь 2012 года 3 очередь - июнь 2012 года Топливо: попутный нефтяной газ

50. Электростанция Восточно-Сотчемью-Талыйюского нефтяного месторождения Заказчик: ЗАО «Печоранефтегаз» Режим работы: автономно / электроэнергия Электрическая мощность энергоцентра: 2000 кВт Потребители энергии: инфраструктура УПН, нефтеперекачивающие насосы • Основное технологическое оборудование: • 2 микротурбинных блока Capstone серии C1000 (единичная мощность 1000 кВт) • 2 газовых дожимных компрессора Топливо: попутный нефтяной газ Давление Содержание серово-дорода, % Калорийность газа, ккал/м3 Наличие специальной системы предварительной очистки / подготовки газа Содержание метана, % 9 192 ккал/м3 1,15 низкое нет 27,01 Запуск в промышленную эксплуатацию: апрель 2011 г. Преимущества решения: Надежное электроснабжение нагрузок небольших разрозненных скважин позволяет отказаться от строительства системы транспортировки ПНГ и линий электропередач на месторождении