Газовые микротурбины Capstone
О компании
Новости
Энергосистемы
Технологии
Применение
Услуги
Документы
Публикации
Вопросы и ответы
Контакты

Успех микротурбины на нефтяных промыслах Канады

Нейл Пурслоу
"Distributed Power", осень 2000 г.

Если бы к вам пришли с предложением превратить в ценный товар побочный продукт ваших производственных мощностей, причем экономично и не нанося вреда окружающей среде, вы бы, вероятно, подумали, что это уж слишком хорошо, чтобы быть правдой. С подобной ситуацией столкнулись в 1977 году специалисты компании «ПанКанадиан Петролеум Лтд.», когда они осознали потенциал, создаваемый производством электричества в пределах своих собственного производственного оборудования и сооружений для добычи нефти.

«Мы немедленно осознали возможность сократить сжигание бросового газа в факелах, использовать низко-калорийный газ и производить высокоценный продукт — электричество», — говорит координатор Марк Демчук.

«Когда нас впервые познакомили с зарождающейся технологией малой энергетики, мы осознали ее потенциал и начали вместе с фирмой "Капстоун турбин" исследовать возможности этой новой технологии».

Затем «ПанКанадиан» и «Капстоун» создали небольшую пилотную испытательную программу. Единственной целью месячных испытаний было доказать, что технология будет работать. На этих испытаниях брался газовый раствор, предназначенный для сжигания на одной из точек, и перенаправлялся на микротурбину Капстоун, для производства электроэнергии на месте. Испытания прошли успешно, что привело к продолжению дискуссий с фирмой «Капстоун», в результате чего в следующем году продукт был улучшен.

Начиная с 1998 года «Корпорация Капстоун Турбин» является лидером технологии по развитию и коммерциализации компактной чистогорящей генерационной системы, основанной на работе турбины.

Модель 330 микротурбины Капстоун была выпущена на промышленный рынок в декабре 1998 года. Она производила 30 кВ электроэнергии и работала на воздушных подшипниках, запатентованных фирмой «Капстоун». Эти воздушные (аэростатические) подшипники позволяют вращающемуся валу делать 96 000 об/мин под полной нагрузкой. Генератор охлаждается подачей потока воздуха в газовую турбину, избавляя тем самым от необходимости иметь системы смазки и охлаждения. Эта модель турбины может работать на высокосернистом нефтяном газе до 7% Н2S.

В 1999 году «ПанКанадиан» закупила семь турбин модели 330 для дальнейших испытаний и ввода в действие на своих промыслах в Канаде. Кампания намеривалась использовать такую турбину в виде изолированного блока, который легко можно перевозить с одного места на другое. Турбинные блоки доставлялись без упаковки в Канаду. По прибытии в г. Калгари местный монтажник монтировал микротурбину на санях, подсоединял дополнительный блок батарей и требуемые приборы, после чего строил над турбиной теплоизолирующее сооружение для защиты от экстремальных погодных условий.

В настоящее время «ПанКанадиан» испытывает три таких саночных блока в различных условиях эксплуатации. На промысле Вейнрайт в провинции Альберта на heavy oil pad, на газовом растворе вырабатывается электроэнергия, потребляемая на месте. В то время как микротурбины еще не всегда вырабатывают достаточно электроэнергии, чтобы обеспечивать pad, — объясняет Демчук, — они обеспечивают часть общего потребления энергии. Цель этих испытаний — продемонстрировать повышенную прочность и надежность турбин Капстоун в типовых условиях эксплуатации.

Вторая испытательная площадка — компрессорная станция на природном газе на промысле Брукс, пров.Альберта. Типичная компрессорная установка имеет двигатель, который выполняет двойную работу — приводит в действие компрессор и охлаждает лопасти турбины. На этом промысле вентиляторы были отсоединены от двигателя/мотора. Часть потока очищенного от сероводорода нефтяного газа отводится для приведения в движение микротурбинных блоков, которые, в свою очередь, генерируют электроэнергию для работы вентиляторов. Это изменение дало два значительных преимущества. Первое — лучший температурный контроль за охладителем компрессора, использующего силовые электронные схемы микротурбины для контроля скорости вентилятора, и второе — снятие нагрузки вентилятора с первичного двигателя компрессора, что повышает производительность компрессора на 3—4%.

Третье испытание представляет собой первое для «ПанКанадиан» применение установки как отдельно стоящего блока. Здесь три микротурбинных блока генерируют электроэнергию для приведения в действие насосов для четырех скважин на новом нефтяном пэде (pad) у озера Пеликан. Демчук говорит, что больше смысла в том, чтобы на месте из бросового газа вырабатывать электроэнергию, чем тянуть провода на десятки километров и покупать ее у энергетической компании.

Демчук утверждает, что стоимость установки и обслуживания этих турбин очень низки. «Мы можем за один день привезти, установить и смонтировать на санях установку, готовую к эксплуатации, за один день. Турбины поставляются нам в состоянии "включи и работай". Их просто смонтировать на санях и утеплить».

Обслуживание минимально, поскольку установки работают на воздушных подшипниках, без использования смазки или охладителей.

Единственная постоянная операция обслуживания — замена воздушного фильтра. Рекомендовано два графика техобслуживания — основной и дополнительный — для обеспечения постоянной пиковой производительности. Фирма «Капстоун» предоставила операторам и обслуживающему персоналу исчерпывающуюпрограмму подготовки, что позволяет им работать и обслуживать оборудование с минимальным количеством людей.

Демчук говорит, что его компания вложила в разработку использования микротурбин на нефтепромыслах значительный интеллектуальный капитал и является лидером в полевых испытаниях микротурбин на канадских промыслах. Она поддерживает прекрасные отношения с фирмой «Капстоун» и будет продолжать сотрудничество с ней по совершенствованию продукта. Работа дает новые идеи.

Турбины не загрязняют окружающую среду. Хотя сжигание бросового газа очень эффективно, все же часть углеводородов не сгорает и загрязняет среду. Турбины этого недостатка не имеют. Работы в провинции Альберта будут продолжаться.