Информация о электростанции на нефтяных попутных газах 2х800кВт

1.

Информация о электростанции на
нефтяных попутных газах 2х800кВт
Отдел по энергосистеме компании «Вэйчай»
1

2.

Содержание
Сфера применения электростанции на
нефтяных попутных газах
II Структурный состав электростанции на
нефтяных попутных газах
III Поэлементные информации о
электростанции на нефтяных попутных газах
IV Экономический анализ электростанции на
нефтяных попутных газах
V Преимущества электростанции на
нефтяных попутных газах
I
2

3.

I.
Сфера применения
электростанции на
нефтяных попутных газах
3

4.

I. Сфера применения электростанции на нефтяных попутных газах
Нефтяной попутный газ
Попутный газ из отдаленных, раздробленных нефтяных
скважин: низкая раздробленность, вдали от газопроводной
сети, непригодна прокладка специального трубопровода для его
внешнего транспорта, часто сбрасывается и сжигается
попутный газ, что приведет к разбазариванию ресурсов и
загрязнению окружающей среды.
Производство электроэнергии поблизости: т.е. превращают
попутный газ в электрическую энергию, что приведет к
уменьшению выброса углерода и смягчению опасности для
окружающей среды.
Преимущества производство электроэнергии с помощью
газового двигателя внутреннего сгорания: имеет такие
преимущества, как малая единичная мощность, высокая
эффективность выработки электроэнергии, малый объем
единицы двигателя, гибкое строительство станции, короткий
цикл, низкие затраты на эксплуатацию и обслуживание,
относительно подходит в качестве силового оборудования для
производства электроэнергии нефтяного попутного газа.
4

5.

I. Сфера применения электростанции на нефтяных попутных газах
Условия окружающей среды нефтегазового месторождения в отдаленных районах:
Пути сообщения неудобны, большинство из них находятся в безлюдных районах с
нехваткой электроэнергии;
Ветреная и пыльная погода распространена, температура окружающей среды
экстремальная.
Техническое решение:
Применяется контейнерная генераторная установка;
Спроектировано устройство для предварительной обработки топливного газа в
блочном исполнении;
Электрическая система управления высокоавтоматизированная, необслуживаемая с
возможностью дистанционного управления.
Ввиду вышеизложенного состояния разработана электростанция нефтяного попутного
газа мощностью 1,6МВт: предоставится комплектное решение для предварительной
обработки нефтяного попутного газа, выработки электроэнергии и утилизации
отработанного тепла (по желанию).
5

6.

II.
Структурный состав
электростанции на нефтяных
попутных газах
6

7.

II. Структурный состав электростанции на нефтяных попутных газах
Технологическая схема газовой электростанции на нефтяных попутных газах
Спроектированы блочно оборудование дегидратации и фильтрации топливного газа и
оборудование десульфурации топливного газа, контейнерная установка применяет контейнер
стандартного размера, которая объединяет такие функции, как распределение электроэнергии,
охлаждение, вентиляция и пожаротушение.
7

8.

II. Структурный состав электростанции на нефтяных попутных газах
Блок десульфурации топливного
газа (Блок сероочистки)
Блок
дегидратации
и фильтрации
топливного
газа
Блок
десульфурации
топливного
газа
Блок десульфурации
топливного газа (элемент
фильтрпрессования)
Блок дегидратации и
фильтрации топливного газа
Структурный состав газовой электростанции на нефтяных попутных
газах
Контейнерная
генераторная
установка
Электрическая
система
управления
8

9.

III.
Поэлементные информации о
электростанции на нефтяных
попутных газах
9

10.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
1 Блок дегидратации и фильтрации топливного газа
1.1 Технологический процесс дегидратации и фильтрации топливного газа
10

11.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
1 Блок дегидратации и фильтрации топливного газа
1.2 Информация о узлах блока дегидратации и
фильтрации топливного газа
9
№.
п.п.
Наименование
узла
1
Резервуарстабилизатор
Колебание давления газа в блочном
исполнении ≤1 кПа/мин
2
Электронагреват
ель
Температура на выходе газа в блочном
исполнении ≥10℃
3
Вход блока
десульфурации
Сероводород в газе ≤10 г/Нм3
4
Вход топливного
газа
Давление на входе газа: 0,2 - 0,3 МПа
1
Описание
8
2
7
3
5
Газожидкостный
сепаратор
Эффективность сепарации газа ≥90%
4
6
Выход блока
десульфурации
Сероводород в газе ≤10 г/Нм3
7
Микрофильтр
первой ступени
Точность фильтрации 5мкм
8
Ультрафильтр
второй ступени
Эффективность газожидкостной
сепарации 99%
9
Редукционный
клапан
Давление газа достигнет 50кПа
(регулируемое)
5
6
11

12.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
1 Блок дегидратации и фильтрации топливного газа
1.2 Информация о узлах блока дегидратации и фильтрации топливного газа
Шкаф автоматического
управления,
автоматическое
управления
температурой и
сопроводительный
подогрев,
автоматический дренаж
Выход газа
Резервуар
для хранения
жидкости
Используются принципы, такие как
гравитационное осаждение,
агломерация в проволочной сетке,
физический перехват для
эффективного удаления воды,
жидких углеводородов и примесей с
точностью фильтрации 5 мкм.
Применяется зрелая технология,
оборудование малогабаритное с
блочным и инновационным
проектированием, которое
соответствует требованиям к входу
газа в газовый двигатель.
12

13.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
2 Блок десульфурации топливного газа
2.1 Технологический процесс десульфурации топливного газа
Сероводород на
входе: 10 г/Нм3
Колонна
десульфураци
и №1
Регенеративна
я ванна
Колонна
десульфу
рации №2
Сероводород на
выходе: 10 мг/Нм3
Колонна
удаления
туманностей
Фильтрпресс
13

14.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
2 Блок десульфурации топливного газа
2.2 Информация о узлах блока десульфурации топливного газа
Электрическ
ий шкаф
управления,
бак для
подпиточно
й воды
Корпус
контейнера
Фильтрпресс
Колонна
десульфурации
№1/2
14

15.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
2 Блок десульфурации топливного газа
2.3 Интерфейс системы автоматического управления блока десульфурации топливного газа
Блок десульфурации топливного
газа применяет автоматическое
управление PLC, с помощью
которого можно производить
автоматический ввод реагентов,
выбросы серы, автоматическое
регулирование рабочих
параметров; автоматически
работает без дежурных.
Эффективность
десульфурации ≥99.9%
15

16.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
3 Контейнерная генераторная установка
3.1 Информация о узлах контейнерной генераторной установки
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Основным оборудованием электростанции является газовая
электроэнергетическая установка, которая в основном состоит
из двигателя, генератора, шкафа управления рядом установки,
общего основания и др. В установке предусмотрены
электрический маслопрокачивающий насос, электрический
низкотемпературный водяной насос, водяной нагреватель
гильзы цилиндра и др.
1. Контейнерный вентилятор
8. Шкаф управления рядом
установки
2. Низкотемпературный водяной
9. Шкаф отходящих линий (с
насос
централизованным мониторингом)
3. Газовый двигатель
10. Шкаф входящих линий
4. Насос предварительной
прокачки масла
11. Компенсационный водяной бак
5. Группа газового клапана
12. Звукоглушитель
6. Водяной нагреватель гильзы
13. Воздушно-охлаждающий
цилиндра
радиатор
7. Генератор
14. Всасывающий воздушный
фильтр
16

17.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
3 Контейнерная генераторная установка
3.2 Газовый двигатель типа 12M33D900E310NG
Пункты
Ед. изм.
Данные
Количество цилиндров
шт.
12
Диаметр цилиндра
мм
150
Ход
мм
185
Номинальная скорость вращения
Оборотов в
минуту
1500
Объем вытеснения
L
39.6
Номинальная мощность
кВт
900
Минимальный расход тепла
MJ/kWh
≤8.5
Удельный расход масла на
номинальной точке
g/kWh
≤0.3+30%
Массовый расход дымового газа
кг/ч
3968
Температура дыма
℃
693/575
Допустимое противодавление
выхлопных газов
кПа
7.5
мм
2524×1311×1731
Объем наполнения смазочного
масла
L kg
290
Нетто
кг
3390
Габаритные размеры газового
двигателя (длина х ширина х
высота)
17

18.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
3 Контейнерная генераторная установка
3.3 Газовый двигатель типа 12M33D900E310NG
Оптимизация проектирования
Применяется масляный
поддон большой емкости
с периодичностью
замены масла 2000ч
Применяются
двухступенчатый квадратный
воздушный фильтр,
электрические жалюзи,
которые имеют
преимущества большой
пылесодержащей
способности и защиты от
ветра и песка
Применяется водяной
нагреватель гильзы
цилиндра для
обеспечения пусковой
характеристики
установки при низких
температурах
18

19.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
3 Контейнерная генераторная установка
3.4 Генератор
Пункты
Ед. изм.
Данные
Номинальная мощность
кВт
800
Эффективность выработки
%
≥94
электроэнергии
Коэффициент мощности
0,8 (задержка)
Номинальное напряжение
В
Способ охлаждения
400
Воздушное охлаждение
Способ регулирования
AVR
напряжения
Габариты комплектного
мм
1426 x 834 x 1203
кг
2490
генератора
Вес
К л а с с
б о р ь б ы
с
EN55011
радиопомехами
Класс изоляции
H
Степень защиты
IP23
Класс нагрева температуры
F
Температура окружающей
среды
℃
-20~40
19

20.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
3 Контейнерная генераторная установка
3.5 Системы охлаждения генераторной установки
Применяется электрический радиатор с несколькими
вентиляторами, определяется количество пусковых
вентиляторов в соответствием с нагрузкой генераторной
установки, и эффект энергосбережения очевиден.
20

21.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
3 Контейнерная генераторная установка
3.6 Питательная система газа генераторной установки
Ведется навесная сборка группы клапана для подачи топливного газа
на вершину контейнера
Фильтр: точность
фильтрации ≤50мкм, защитная
фильтрация, может
фильтровать примеси в газе;
Манометр
Электромагнитный
отключающий клапан:
быстро отключает/ включает
газ по командам от ECU
двигателя;
На входе
газа
установится
ручной
отсечной
клапан
Фильтр
Электромагнитный
отключающий клапан
Клапан регулировки
давления
Выход газа в
смеситель
смешивается
с воздухом
Регулирующий клапан
давления: снизит и
отрегулирует давление газа до
требуемого уровня двигателя
Давление на входе: 0,5бар;
давление на выходе: 30 50мбар.
21

22.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
4 Электрическая система управления
1 Шкаф выключателей
установки
2 Шкаф отходящей линии
из электростанции
3 Шкаф управления рядом
установки
4 Шкаф централизованного
мониторинга
Электрическая
система управления
5 Ящик управления
жалюзи
6 Щит управления
пожаротушением
22

23.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
4 Электрическая система управления
4.1 Шкаф выключателей установки
Главный вводный выключатель генераторной установки
Электроснабжение шкафа управления рядом установки,
шкафа централизованного мониторинга
Электроснабжение вентилятора
Электроснабжение воздушно-охлаждающего
радиатора
Электроснабжение низкотемпературного водяного
насоса, водяного нагревателя гильзы цилиндра
Электроснабжение систем пожаротушения, освещения
Электроснабжение блока дегидратации и фильтрации, блока
десульфурации топливного газа
23

24.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
4 Электрическая система управления
4.2 Шкаф отходящей линии из электростанции
Назначение
•Оборудованием для распределения и
передачи электроэнергии от шины
является шкаф отходящих линий,
который несет ток на всей
низковольтной шине.
Функция
• Имеет такие защитные функции, как
секционная защита, экранирование, защита
от перегрузки по току, защита быстрого
отключения, защита от перенапряжения,
защита от падения напряжения, защита
нулевой последовательности,
дифференциальная защита.
Основная
компоновка
•Состоит из выключателя,
трансформатора тока,
многофункционального прибора,
громоотвода и т.д.
24

25.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
4 Электрическая система управления
4.3 Шкаф управления рядом установки
Модуль управления
установкой WHC9510N
Контроллер вентилятора
WHC6100LT-WFC
Область индикации
состояния
Рабочая зона
25

26.

III. Поэлементные информации о электростанции на
не фтяных попутных газах
4 Электрическая система управления
4.3 Шкаф управления рядом установки
Функция управления
• Автоматический и ручной пуск и останов установки, включение,
предварительная прокачка масла, нагрев гильзы цилиндра водой,
антиконденсатный нагрев и т.д.
Функция дисплея
• На системе управления могут отображаться такие параметры, как напряжение
системы, ток, частота, kVA, kW, kVAR, kWh, kVAh, kVARh, коэффициент
мощности PF, скорость вращения, давление масла, температура охлаждающей
воды, температура выхлопных газов, время работы установки, напряжение
аккумулятора, давление газа, давление охлаждающей воды и др.
Функция защиты
• Имеет такие защитные функции, как защита от превышения скорости, падения
скорости, низкого давления масла, высокой температуры воды, высокой
температуры выхлопных газов, высокой температуры в машинном отделении,
перенапряжения, падения напряжения, сверхтоков, утечки газа и др., все
функции нормальны
Функция параллельной работы
Модуль управления
установкой WHC9510N
• Установка автоматически параллельно соединяется и автоматически
распределит нагрузки
26

27.

III. Поэлементные информации о электростанции на
не фтяных попутных газах
4 Электрическая система управления
4.4 Шкаф централизованного мониторинга
Интернет
Modbus
RS-485
Абонентский
терминал
Modbus
RS-485
GSM
Modbus
RS-485
Установка №1
Modbus
RS-485
Установка №2
Блок
десульфурации
топливного газа
Блок дегидратации и
фильтрации
топливного газа
27

28.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
4 Электрическая система управления
4.4 Шкаф централизованного мониторинга
Отображаются рабочие параметры генераторной установки, блока дегидратации
и фильтрации топливного газа, блока десульфурации топливного газа,
электрического шкафа и т.д.
Контролируются рабочие состояния шкафа входящих линий Н.Н., шкафа
отходящей линии, компенсационного водяного бака, воздушноохлаждающего радиатора и т.д.
Управлять пуском и остановом генераторной установки,
охлаждающего вентилятора, циркуляционного водяного насоса и т.д.,
включением и отключением установки, автоматическим параллельным
соединением и др.
Отображаются информации сигнализации от оборудования и
производится светозвуковая сигнализация
Используются Modbus, RS485, GMS, Ethernet для выполнения передачи и
обмен данными, может выполнить функцию дистанционного мониторинга.
28

29.

III. Поэлементные информации о электростанции на нефтяных попутных газах
4 Электрическая система управления
4.5 Ящик управления жалюзи
4.6 Щит управления пожаротушением
• Контролировать открытие и закрытие
жалюзи для приточно-вытяжной
вентиляции контейнера, отображение
состояния открытия и закрытия жалюзи
и может совместно действовать с
автоматической системой
пожаротушения.
•Интеллектуальное оборудование
автоматической пожарной сигнализации с
системой двух шин, которое объединяет
пожарную сигнализацию и газовое
пожаротушение, может реализовывать
функции пожарной сигнализации и
автоматического пожаротушения внутри
контейнера.
Установка автоматического
пожаротушения с применением
гептафторпропана может быть
автоматически включена по команде от
щита управления пожаротушением
29

30.

IV.
Экономический анализ
электростанции на нефтяных
попутных газах
30

31.

IV. Экономический анализ электростанции на нефтяных попутных газах
Экономический анализ электростанции мощностью 1,6МВт на нефтяных попутных газах 2×800кВт
Время работы 1 часа
Расход топливного газа
Производимая
электрическая энергия
Элементарная сера
410Nm³
1600kW·h
3.9kg
Расход газа генераторной установки: 9,2МДЖ/кВт.ч, содержание H2S в газе: 10 г/Нм3 (расчетная мощность),
Содержание легкой нефти в газе: 15 г/Нм3 (содержание жидкости в газе 10%, водо-нефтяное отношение: 1:4),
Теплотворная способность нефтяных попутных газов: 36МДЖ/Нм3, расход газа: 1600×9.2÷36=410Нм3
Элементарная сера: 410×10×32÷34=3,9кг, легкая нефть: 410×15=6,15кг
Сопутствующая
1632кВт · ч (доступная тепловая энергия примерно в 1,02 раза превышает
тепловая энергия
электрическую мощность)
Легкая нефть
6.15kg
Работает 8000 ч(/г)
Производимая
Расход топливного газа
3.28MNm³
электрическая
1.28×107kW·h
энергия
Элементарная сера
Экономическая
стоимость продукции
31.2T
10,4 млн. юаней
Легкая нефть
Сопутствующая
тепловая энергия
1.31×107kW·h
49.44T
цена электроэнергии: 0,5 юаней/кВт·ч; цена тепловой энергии: 200 юаней/т (насыщенный пар 0,4МПа); цена
элементарной серы: 1000 юаней/т, цена легкой нефти: 2000 юаней/т, преобразование электрической и тепловой
энергии: 700кВт·ч/т
Экономическая стоимость продукции: 1,28×107×0,5+1,31×107×200/700+31,2×1000+49,44×2000=1,040×107 юаней
31

32.

V. Преимущества электростанции на нефтяных попутных газах
Легкая
нефть
Нефтяной
попутный газ
Элементарная сера
Блок дегидратации и
фильтрации
топливного газа
Блок
десульфурации
топливного газа
1
Фильтрпресс
Безопаснос
ть и охрана
окружающ
ей среды
Гибкая
конфигур
ация
Преимущ
ества
Низкая
стоимость
Генераторная
установка №1
Высокий
уровень
интеграци
и
Строительство
станции быстрое
Работать
удобно
Генераторная
установка №2
32

33.

33