RU2573541C1 - Энергетическая система на основе органического цикла ренкина для сжигания попутного нефтяного газа - Google Patents
Энергетическая система на основе органического цикла ренкина для сжигания попутного нефтяного газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2573541C1 RU2573541C1 RU2014126811/02A RU2014126811A RU2573541C1 RU 2573541 C1 RU2573541 C1 RU 2573541C1 RU 2014126811/02 A RU2014126811/02 A RU 2014126811/02A RU 2014126811 A RU2014126811 A RU 2014126811A RU 2573541 C1 RU2573541 C1 RU 2573541C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- petroleum gas
- oil boiler
- organic rankine
- rankine cycle
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 6
- 244000309464 bull Species 0.000 description 4
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 241001233887 Ania Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетическим системам, в которых применяются органические циклы Ренкина для производства электрической энергии при сжигании различных видов топлива. Энергетическая система включает масляный котел с трубопроводом для отвода отработанных газов с регулирующим клапаном, контур с промежуточным теплоносителем, соединяющий масляный котел и установку на основе органического цикла Ренкина, представляющую собой замкнутый контур с органическим рабочим телом, содержащим турбину на валу с электрогенератором и систему охлаждения с теплообменником и циркуляционным насосом. Она снабжена установленным в масляном котле горелочным устройством для полного сгорания попутного нефтяного газа с подключенной к нему линией подачи воздуха, проходящей через теплообменник системы охлаждения установки на основе органического цикла Ренкина, и байпасной линией с регулирующим клапаном, соединяющей трубопровод для отвода отработанных газов с регулирующим клапаном и топочное пространство масляного котла. Изобретение позволяет повысить эффективность сжигания попутного нефтяного газа за счет использования органического цикла Ренкина, надежность работы энергетической системы и возможность преобразования теплоты горения попутного нефтяного газа в электрическую энергию на месте добычи нефти. 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетическим системам, в которых применяются органические циклы Ренкина для производства электрической энергии при сжигании различных видов топлива.
Известно факельное устройство для сжигания попутного нефтяного газа, содержащее газовое сопло в виде конфузора, выходной конфузорный оголовок с дежурной горелкой дополнительной подачи в нее газа низкого давления и запальное устройство (Патент РФ №2213302, опубл. от 27.09.2003).
Известно описание устройства горелки для сжигания попутного горючего газа, содержащей цилиндрический корпус, стабилизатор и завихритель газа (Заявка на изобретение РФ №2012102967, опубл. от 10.08.2013 Бюл. №22).
Известно горелочное устройство для полного сгорания попутного нефтяного газа, содержащего трубу для попутного нефтяного газа и трубу для выхода продуктов сгорания, камеру нагрева и поддувало, соединенные с камерой сгорания, содержащей электрод для воспламенения нефтяного попутного газа (Патент РФ №2194921, опубл. от 20.12.2002).
Известно устройство газотурбинной энергетической установки для переработки попутного нефтяного газа в электроэнергию, использующей в качестве рабочего тела воздух и содержащей воздушный компрессор, турбину, камеру сгорания и электрогенератор (Патент РФ №2482302, опубл. 20.05.2013 Бюл. №14). Однако данная энергетическая установка имеет низкую эффективность, поскольку в качестве рабочего вещества используется атмосферный воздух.
Известно устройство энергетической системы на основе органического цикла Ренкина, включающее в себя масляный котел, контур с промежуточным теплоносителем, соединяющий котел и установку на основе органического цикла Ренкина, представляющую собой замкнутый контур с органическим рабочим телом, содержащим турбину на валу с электрогенератором, испаритель, конденсатор, теплообменник-рекуператор и насос, систему охлаждения установки на основе органического цикла Ренкина (Соболь В.А. Мини-ТЭЦ в Речице передовые технологии в области использования местных видов топлива. // Журнал «Энергетическая Стратегия», №2(20), 2011. стр.57-59). Однако данная энергоустановка предназначена для работы на твердой биомассе и не может быть использована для сжигания попутного нефтяного газа.
Технический результат, который может быть получен при применении данного изобретения, заключается в повышении эффективности сжигания попутного нефтяного газа за счет использования органического цикла Ренкина, повышении надежности работы энергетической системы и возможности преобразования теплоты горения попутного нефтяного газа в электрическую энергию на месте добычи нефти.
Для достижения данного технического результата энергетическая система на основе органического цикла Ренкина для сжигания попутного нефтяного газа, включающая в себя масляный котел, контур с промежуточным теплоносителем, соединяющий котел и установку на основе органического цикла Ренкина, представляющую собой замкнутый контур с органическим рабочим телом, содержащим турбину на валу с электрогенератором, испаритель, конденсатор, теплообменник-рекуператор и насос, систему охлаждения установки на основе органического цикла Ренкина, снабжена горелочным устройством для полного сгорания попутного нефтяного газа, установленным в масляном котле, байпасной линией, соединяющей трубопровод для отвода отработанных газов и топочное пространство масляного котла, а также линией подачи воздуха, подключенной к горелочному устройству для полного сгорания попутного нефтяного газа и проходящей через теплообменник системы охлаждения установки на основе органического цикла Ренкина.
Введение в состав энергетической системы на основе органического цикла Ренкина для сжигания попутного нефтяного газа горелочного устройства для полного сгорания попутного нефтяного газа, установленного в масляном котле, байпасной линии, соединяющей трубопровод для отвода отработанных газов и топочное пространство масляного котла, а также линии подачи воздуха, подключенной к горелочному устройству для полного сгорания попутного нефтяного газа и проходящей через теплообменник системы охлаждения установки на основе органического цикла Ренкина, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности размещения энергетической системы на любом нефтяного месторождении для сжигания и эффективного преобразования теплоты горения попутного нефтяного газа в электрическую энергию за счет органического цикла Ренкина, а также повышение надежности работы энергетической системы за счет поддержания стабильной температуры в топочном пространстве масляного котла.
На фиг.1 изображена энергетическая система на основе органического цикла Ренкина для сжигания попутного нефтяного газа.
Энергетическая система на основе органического цикла Ренкина для сжигания попутного нефтяного газа состоит из масляного котла 1, контура с промежуточным теплоносителем (диатермическое масло) 2, который соединяет котел 1 и установку на основе органического цикла Ренкина 3. На валу турбины (не показано) установки на основе органического цикла Ренкина 3 размещен электрогенератор 4.
В энергетическую систему для сжигания попутного нефтяного газа также входит система охлаждения 5 установки на основе органического цикла Ренкина 3. Система охлаждения 5 состоит из трубопроводов, на которых расположены циркуляционный насос 6 и теплообменник 7. Через теплообменник 7 проходит линия подачи воздуха 8, которая подключена к горелочному устройству для полного сгорания попутного нефтяного газа 9. К горелочному устройству 9 также подключена линия подачи попутного газа 10.
Байпасная линия 11 соединяет трубопровод для отвода отработанных газов 12 и топочное пространство (не показано) масляного котла 1.
На байпасной линии 11 и трубопроводе для отвода отработанных газов 12 установлены соответственно регулирующие клапаны 13 и 14.
Энергетическая система на основе органического цикла Ренкина для сжигания попутного нефтяного газа работает следующим образом.
Попутный нефтяной газ по линии 10 и воздух по линии 8 подаются в горелочное устройство 9, где происходит полное сгорание попутного газа. Теплота от дымовых газов при сгорании попутного газа передается контуру с промежуточным теплоносителем (диатермическое масло) 2, через который данная теплота передается рабочему телу установки на основе органического цикла Ренкина 3. Полученная теплота преобразуется в установке на основе органического цикла Ренкина 3 в электрическую энергию, вырабатываемую в электрогенераторе 4.
Дымовые газы из топочного пространства масляного котла 1 по трубопроводу 12 частично выбрасываются в окружающую среду, а частично но байпасной линии 11 возвращаются в топочное пространство масляного котла 1 для поддержания постоянной температуры. Регулирование количества выбрасываемых в окружающую среду и возвращенных в топочное пространство масляного котла 1 дымовых газов от сгорания попутного газа осуществляется регулирующими клапанами 13 и 14.
Для охлаждения установки на основе органического цикла Ренкина 3 предназначена система охлаждения 5. Охлаждающая жидкость циркулирует по системе охлаждения 5 за счет работы циркуляционного насоса 6 и охлаждается за счет теплообмена с воздухом окружающей среды в теплообменнике 7, подаваемым по линии 8.
Источники информации
1. Патент РФ №2213302, опубл. от 27.09.2003.
2. Заявка на изобретение РФ №2012102967, опубл. от 10.08.2013 Бюл. №22.
3. Патент РФ №2194921, опубл. от 20.12.2002.
4. Патент РФ №2482302, опубл. 20.05.2013 Бюл. №14.
5. Соболь В.А. Мини-ТЭЦ в Речице, передовые технологии в области использования местных видов топлива. // Журнал «Энергетическая Стратегия», №2(20), 2011. стр.57-59. - прототип.
Claims (1)
- Энергетическая система для сжигания попутного нефтяного газа, включающая масляный котел с трубопроводом для отвода отработанных газов с регулирующим клапаном, контур с промежуточным теплоносителем, соединяющий масляный котел и установку на основе органического цикла Ренкина, представляющую собой замкнутый контур с органическим рабочим телом, содержащим турбину на валу с электрогенератором и систему охлаждения с теплообменником и циркуляционным насосом, отличающаяся тем, что она снабжена установленным в масляном котле горелочным устройством для полного сгорания попутного нефтяного газа с подключенной к нему линией подачи воздуха, проходящей через теплообменник системы охлаждения установки на основе органического цикла Ренкина, и байпасной линией с регулирующим клапаном, соединяющей трубопровод для отвода отработанных газов с регулирующим клапаном и топочное пространство масляного котла.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014126811/02A RU2573541C1 (ru) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | Энергетическая система на основе органического цикла ренкина для сжигания попутного нефтяного газа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014126811/02A RU2573541C1 (ru) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | Энергетическая система на основе органического цикла ренкина для сжигания попутного нефтяного газа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2573541C1 true RU2573541C1 (ru) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014126811/02A RU2573541C1 (ru) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | Энергетическая система на основе органического цикла ренкина для сжигания попутного нефтяного газа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2573541C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2622143C1 (ru) * | 2016-04-22 | 2017-06-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Способ использования установки на основе органического цикла Ренкина для обеспечения тепловой энергией объектов установки промысловой подготовки нефти |
| RU2796032C1 (ru) * | 2022-10-13 | 2023-05-16 | Николай Геннадьевич Кириллов | Энергохолодильная система для обеспечения работы подземного сооружения |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4751814A (en) * | 1985-06-21 | 1988-06-21 | General Electric Company | Air cycle thermodynamic conversion system |
| US4922709A (en) * | 1987-11-26 | 1990-05-08 | Turbo Consult B.V. | Plant for the generation of mechanical energy, and a process for generating the energy |
| RU2194921C1 (ru) * | 2001-03-19 | 2002-12-20 | Кириллов Леонид Иванович | Устройство для сжигания попутного нефтяного газа |
| RU2213302C1 (ru) * | 2002-04-08 | 2003-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Независимый центр экологии человека "ЭКСИ" | Факельная установка сф-1м-1 |
| RU2482302C2 (ru) * | 2011-04-13 | 2013-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Газотурбинная установка для переработки попутного нефтяного газа в электроэнергию |
-
2014
- 2014-07-02 RU RU2014126811/02A patent/RU2573541C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4751814A (en) * | 1985-06-21 | 1988-06-21 | General Electric Company | Air cycle thermodynamic conversion system |
| US4922709A (en) * | 1987-11-26 | 1990-05-08 | Turbo Consult B.V. | Plant for the generation of mechanical energy, and a process for generating the energy |
| RU2194921C1 (ru) * | 2001-03-19 | 2002-12-20 | Кириллов Леонид Иванович | Устройство для сжигания попутного нефтяного газа |
| RU2213302C1 (ru) * | 2002-04-08 | 2003-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Независимый центр экологии человека "ЭКСИ" | Факельная установка сф-1м-1 |
| RU2482302C2 (ru) * | 2011-04-13 | 2013-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью Финансово-промышленная компания "Космос-Нефть-Газ" | Газотурбинная установка для переработки попутного нефтяного газа в электроэнергию |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Соболь В.А. Мини-ТЭЦ в Речице передовые технологии в области использования местных видов топлива. Журнал "Энергетическая Стратегия", № 2, 2011, с.57-59; * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2622143C1 (ru) * | 2016-04-22 | 2017-06-13 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Способ использования установки на основе органического цикла Ренкина для обеспечения тепловой энергией объектов установки промысловой подготовки нефти |
| RU2796032C1 (ru) * | 2022-10-13 | 2023-05-16 | Николай Геннадьевич Кириллов | Энергохолодильная система для обеспечения работы подземного сооружения |
| RU2813198C1 (ru) * | 2023-04-18 | 2024-02-07 | Федеральное казенное учреждение "Войсковая часть 25776" | Двухконтурная ядерная энергетическая система глубокого заложения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11274575B2 (en) | Gas turbine plant and operation method therefor | |
| US9500103B2 (en) | Duct fired combined cycle system | |
| KR20150050443A (ko) | 개선된 효율을 갖는 조합형 순환 발전소 | |
| RU2549743C1 (ru) | Теплофикационная газотурбинная установка | |
| RU2573541C1 (ru) | Энергетическая система на основе органического цикла ренкина для сжигания попутного нефтяного газа | |
| CN103452670A (zh) | 基于可再生能源的微型燃气轮机联合循环系统 | |
| CN207065923U (zh) | 一种梯级利用中低温余热的热电联供装置 | |
| RU2613756C1 (ru) | Судовая газотурбинная установка с утилизацией тепла уходящих газов | |
| Dragomir-Stanciu | Improving the energy efficiency of a internal combustion engine cogeneration system using ORC as bottoming cycle | |
| RU121863U1 (ru) | Парогазовая установка | |
| RU2582377C1 (ru) | Способ работы детандер-генераторной установки электростанции | |
| RU2727274C1 (ru) | Когенерационная газотурбинная энергетическая установка | |
| RU2393358C1 (ru) | Энергоустановка (варианты) | |
| RU122124U1 (ru) | Тепловая электрическая станция с теплонасосной установкой | |
| EP1830038A1 (en) | Cogeneration plant and method | |
| Dzierwa et al. | Energy and economic analysis of flue gas heat recovery systems improving the energy efficiency of gas cogeneration units | |
| WO2015187064A2 (ru) | Всережимная парогазовая установка | |
| RU129558U1 (ru) | Тепловая электрическая станция с теплонасосной установкой | |
| Yan et al. | Application tests of a new-type LNG rapid gasification unit | |
| RU138055U1 (ru) | Маневренная парогазовая установка с многофункциональными парораспределительными узлами | |
| RU124080U1 (ru) | Устройство генерирования электроэнергии | |
| RU2323345C1 (ru) | Способ работы тепловой электрической станции | |
| RU2300636C1 (ru) | Комбинированная тепло- и электроснабжающая установка | |
| RU109797U1 (ru) | Теплоутилизационный комплекс с паровой турбиной | |
| RU2564195C1 (ru) | Энергетическая система по утилизации теплоты отработанных газов газоперекачивающей станции |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160703 |