Отдел продаж
8 (800) 201-71-60
Снабжение и логистика

Мини-ТЭЦ электростанции на базе турбин ORC или ОЦР-технологии

Группа «УГК-Энергетика» разрабатывает, производит и поставляет контейнерные электростанции ОЦР (ORC) по технологии органического цикла Ренкина (ОРЦ-цикл, Organic Rankine Cycle) под брендом «Нейтрон-ORC» российского производства.

Выпуск производства ОЦР-турбин, мощностью от 1000 кВт до 100 МВт, обеспечивают выработку электроэнергии из различных источников тепла, включая природный и попутный газ, органическое топливо, уголь, биомассу, тепло от промышленных процессов, а также геотермальные источники.

Электростанции ОЦР марки «Нейтрон-ORC» бывают двух типов:

  1. Низкотемпературные ОЦР (ORC)-модули для утилизации теплоносителей с температурой от 80°C до 250°C, с мощностью от 1000 до 2500 кВт.
  2. Высокотемпературные ОЦР (ORC)-турбины для работы с теплоносителями от 260°C до 350°C, с мощностью от 1,5 до 25* МВт.

* Стационарные ОЦР (ORC) — установки мощностью до 100 МВт состоят из высокотемпературных ОЦР (ORC)-турбин, установленных в каскаде.

3D-обзор электростанции «Нейтрон-ORC»:

 

Технические характеристики электростанции ОЦР марки «Нейтрон-ORC» 

Электростанции ОЦР марки «Нейтрон-ORC» работают по принципу органического цикла Ренкина (ORC) и используют двухконтурную систему, включающую тепловой насос на хладоне R600a и контур турбины с рабочим телом Элегаз. Данная конструкция позволяет избежать сброса тепла в атмосферу за счет внутренней конденсации рабочего тела, что повышает эффективность процесса. Крутящий момент, создаваемый турбиной, передается на вал асинхронного генератора через соединительную муфту.

Электростанции поставляются в виде готовых модулей, включающих турбогенератор на базе ОЦР, систему управления, автоматический выключатель для параллельной работы с другими агрегатами или сетью, а также теплообменники с циркуляционными насосами. Весь комплекс управляется промышленным контроллером, обеспечивающим согласованную работу всех элементов. Количество тепла, необходимое для работы установки, регулируется с помощью электронного насоса, контролирующего подачу теплой воды на теплообменник.

Установки ОЦР марки «Нейтрон-ORC» широко применяются в различных отраслях, включая стратегические объекты, промышленность, сельское хозяйство, нефтегазовую отрасль, телекоммуникации и муниципальное хозяйство. Эти электростанции отличаются высокой экологичностью, эффективностью и экономичностью, что делает их конкурентоспособными по сравнению с традиционными газопоршневыми и газотурбинными генераторами. Возможность использования разнообразных видов топлива повышает их универсальность и надежность в производстве электроэнергии.

 

Параметры энергоустановки ОЦР «Нейтрон-ORC»:

№ п/п

Модификация электростанции

      Нейтрон-ORC

 

1

Номинальная электрическая мощность на клеммах генератора, кВт

 1000 — 25000

2

Диапазон регулирования электрической мощностью, кВт

 5% — 100%

3

КПД установки по топливу, %

50,3-58,6

 

4

Номинальная частота вращения ротора электрогенератора, об/мин.

1 500

5

Расход дымовых газов (средний), кг/с

по расчетам

6

Температура дымовых газов, °С

по расчетам

 

 7

 

Тип электрогенератора

Синхронный или асинхронный, четырехполюсный

 8

Род тока

переменный

 9

Номинальное напряжение, кВ

0,4; 6,3 и 10,5

10

Номинальная частота тока, Гц

50

11

Эксплуатационные показатели оборудования, в т. ч.:

 

 

—         межрегламентный ресурс, часов 

8 000

 

—         ресурс до капитального ремонта, часов

40 000

 

—         срок службы, часов

200 000

 

—         срок службы, лет

25

 

—         коэффициент готовности

0,98

12

Рабочий диапазон эксплуатационных температур

— 40…+60°С

13

Сейсмическое воздействие интенсивностью баллов по шкале MSK-64

 не менее 7

Электростанции ОЦР марки «Нейтрон-ORC» предназначены для выработки трехфазной электроэнергии переменного тока напряжением 0.4, 6 и 10.5 кВ с частотой 50 Гц. Они обеспечивают первичную коммутацию, позволяя подключать установку к нагрузкам потребителя и использовать ее как автономный источник электроснабжения.

Электростанции ОЦР марки «Нейтрон-ORC» оснащаются генераторами марки TDPS*, которые обеспечивают высокую надежность и стабильную работу. Генераторы TDPS отличаются высокой эффективностью, компактными размерами и адаптивностью к различным условиям эксплуатации. Они способны работать с широким диапазоном нагрузок, поддерживая стабильное напряжение и частоту выходного тока, что делает их идеальным выбором для автономных и резервных систем энергоснабжения.

*Электростанция марки «Нейтрон-ORC» может быть доработана и адаптирована для использования генераторов отечественного и зарубежного производства.

Универсальность энергоустановок «Нейтрон-ORC» позволяет надежно запускаться и стабильно функционировать в самых разных климатических и географических условиях. Установка адаптирована для эксплуатации в широком диапазоне температур и обладает высокой устойчивостью к внешним факторам, что делает ее эффективным решением для автономного и резервного электроснабжения в различных регионах.

Рис. 1 — Нейтрон-ORC 2,5 МВт

 

Экономические показатели энергоустановки ОЦР «Нейтрон-ORC» 1 МВт:

Показатель

Значение

Выработка энергии с 1 куб. м. газа

6 кВт

Средняя стоимость природного газа

7,2 руб. с НДС 20%

Удельная стоимость 1 кВт электрической энергии

1,2 руб. с НДС 20%

Ресурс установки до капитального ремонта

40 000 часов (или 5 лет)

Выработка энергии за 40 000 часов

40 000 000 кВт/ч

Затраты на сервисное обслуживание в год

1 987 700 руб. с НДС 20%

Затраты на сервисное обслуживание за 5 лет

9 938 500 руб. с НДС 20%

Стоимость капитального ремонта

18 700 000 руб. с НДС 20%

ИТОГО эксплуатационные затраты до капитального ремонта

28 638 500 руб. с НДС 20%

Себестоимость выработки 1 кВт электрической энергии

0,7 руб. с НДС 20%

Общая себестоимость 1 кВт электрической энергии

1,9 руб. с НДС 20% (включая стоимость газа и эксплуатации)

Цена продажи электрической энергии потребителям

от 3,2 руб. с НДС 20%

Таблица сравнения ГТУ, ГПУ и электростанции марки «НЕЙТРОН-ORC»:

Параметр

ГТУ (газотурбинная установка)

ГПУ (газопоршневая установка)

ORC (Нейтрон-ORC)

Электрическая мощность

1,0 МВт

1,0 МВт

1,0 МВт

КПД электрический

25,5%

42,5%

58,6%

Общий расход газа

500 куб.м/час

250 куб.м/час

197 куб.м/час

Температура газа на выхлопе

463°C

200°C

Межрегламентный ресурс ТО

4000 мото/часов

750 мото/часов

8000 мото/часов

Ресурс до капитального ремонта

35 000 мото/часов

40 000 мото/часов

40 000 часов

Ресурс назначенный

25 лет

15-20 лет

20-25 лет

Возможность регулировки нагрузки

Нет

Да (от 50% до 110%)

Да (от 5% до 100%)

Частота вращения силовой турбины

1 500 об/мин

1500 об/мин

Затраты на годовое обслуживание (с расходными материалами)

3,5-4 млн руб.

7,5-7,9 млн руб.

1,5-1,9 млн руб.

Себестоимость 1 кВт с учетом газа

4,3 руб.

3,3 руб.

1,9 руб.

Период остановки на ТО

5 месяцев

3 недели

12 месяцев

Капитальный ремонт

через 4 года

через 5 лет

через 5 лет

Стоимость капитального ремонта

~35 млн. руб. 

~33 млн. руб.

~19 млн. руб.

Дополнительные возможности

Нельзя регулировать расход топлива

Можно регулировать мощность и расход

Можно регулировать мощность и расход

Электростанции ORC (Нейтрон-ORC) электрической мощностью 1 МВт оказываются наиболее выгодным вариантом благодаря высокому КПД (58,6%), низкому расходу газа (197 куб.м/час) и минимальной себестоимости 1 кВт электроэнергии (1,9 руб.). Установка также требует меньших затрат на годовое обслуживание по сравнению с ГТУ и ГПУ. Возможность регулировки мощности и расхода топлива делает её более гибкой и универсальной. В то время как ГТУ и ГПУ уступают по экономичности, ORC выделяется своей высокой экологичностью и долговечностью.

 

Источники энергии для электростанций марки «НЕЙТРОН-ORC»:

Источник энергии

Описание

Природный и попутный нефтяной газ, газовый конденсат

Сжигание для генерации электроэнергии

Жидкие и твердые органические топлива (ТБО, ТКО)

Сжигание различных отходов и органического топлива

Угольное топливо, биомасса, древесные отходы

Сжигание угля, древесины, лузги подсолнечника и прочих видов

Тепло выхлопных газов

Утилизация тепла от газопоршневых и газотурбинных станций

Отработанное тепло

Использование пара, горячей воды, масла от промышленных процессов

Остаточное тепло от котельных

Утилизация тепла от работы промышленных котельных

Тепловая энергия конденсата

Использование тепла конденсата на котельных и электростанциях

Геотермальные источники, подземные воды

Использование геотермальной энергии

Тепло от плазменного реактора марки «УПГ-Нейтрон»

Сжигание различных отходов и органического топлива (ТБО, ТКО)

 

Сравнение технологии ОЦР (ORC) с классическими паровыми турбинами:

Технология турбин ОЦР с органическим циклом Ренкина (ORC) и классические паровые турбины (противодавленческие, конденсационные, теплофикационные) различаются в основном по рабочим средам, условиям эксплуатации и эффективности в разных температурных диапазонах. Давайте сравним их основные характеристики и выделим преимущества турбин ОЦР (ORC).

  1. Рабочие среды
  • Классические паровые турбины используют воду в качестве рабочей среды, которая превращается в пар для работы турбины. Вода имеет высокую температуру кипения и требует значительных температурных перепадов для эффективной работы.
  • ORC турбины используют органические рабочие жидкости (Элегаз и т.д.), которые имеют более низкую температуру кипения по сравнению с водой. Это позволяет им работать при более низких температурах.
  1. Диапазон рабочих температур
  • Классические паровые турбины эффективны при высоких температурах (обычно выше 300 °C), таких как на тепловых электростанциях или крупных промышленных объектах.
  • ORC турбины работают эффективно в диапазоне низких и средних температур (80-300 °C). Это делает их подходящими для использования с источниками тепла низкого потенциала, такими как отходящее тепло промышленных процессов, геотермальные источники и др.
  1. Эффективность
  • Классические паровые турбины имеют высокую эффективность при высоких температурах, особенно если используются конденсационные схемы.
  • ORC турбины эффективны при преобразовании низкопотенциального тепла в электроэнергию, где классические турбины показывают низкую эффективность или вовсе не могут быть применены.
  1. Техническая сложность и требования к оборудованию
  • Классические паровые турбины требуют сложной и дорогой инфраструктуры, включая высокотемпературные котлы, системы подачи воды и конденсации пара. Это делает их сложными в эксплуатации и обслуживании.
  • ORC турбины могут использовать более простое оборудование, так как работают при более низких давлениях и температурах. Это упрощает их эксплуатацию и уменьшает капитальные и эксплуатационные затраты.
  1. Экологичность и гибкость в применении
  • Классические паровые турбины зависят от крупных источников энергии и обычно требуют сжигания топлива, что может приводить к выбросам углекислого газа и других загрязнителей.
  • ORC турбины более экологичны, так как могут использовать возобновляемые источники энергии и вторичное тепло, снижая потребление топлива и выбросы.
  1. Размеры и масштабируемость
  • Классические паровые турбины обычно применяются на крупных энергетических установках. Они требуют значительных объемов пара и больших сооружений.
  • ORC турбины масштабируемы и могут использоваться в более компактных системах, что делает их идеальными для распределенных энергетических систем и маломасштабных проектов.

Таким образом, ОЦР (ORC) турбины представляют собой перспективную технологию, особенно в областях, где невозможно или неэффективно использовать классические паровые турбины.

 

Преимущества ОЦР марки «Нейтрон-ORC»:

  • Окупаемость инвестиций в среднем 1-3 года, доходность проектов свыше 30%, себестоимость выработки электроэнергии ниже сетевых тарифов ~ от 1,2 руб за 1 кВт (в зависимости от источника тепла, либо от стоимости газа).
  • Получение максимального коэффициента КПД 50,3-58,6% за счет наличия двух контуров: Контур теплового насоса на хладоне R600a и контур ОРЦ-турбины (Рабочее тело – Элегаз). Такая конструкция позволила не иметь необходимости охлаждения рабочего тела 2-го контура через сброс тепла конденсации в атмосферу, т.к. конденсация рабочего тела происходит внутри специальной конденсационной турбины.
  • Потребность в сервисном обслуживании не чаще 1 раза в 8000 часов, ресурс до капитального ремонта – 40 000 часов.
  • Средний срок ввода электростанции в эксплуатацию от 4 месяцев, в зависимости от мощности, от момента оплаты аванса и заключения договора.
  • Компактные и экологически чистые контейнерные электростанции, требующие минимального обслуживания и обеспечивающие высококачественную электроэнергию.
  • Возможность использования для основного, дополнительного или резервного энергоснабжения, как в автономном режиме, так и в параллели с сетью.
  • Возможность объединения нескольких установок в единый комплекс для повышения надежности энергоснабжения.
  • Широкий спектр используемых топлив, включая отходящее тепло и различные углеродные источники, что снижает затраты на производство электроэнергии.

Рис. 2 — 3D модель турбины ОЦР марки «Нейтрон-ORC»

Малая и средняя энергетика сегодня — это актуальное, прибыльное и востребованное направление в бизнесе, которое позволит максимально защитить и приумножить Ваши инвестиции на долгие годы.

Если Вас заинтересовало наше предложение, мы готовы предоставить всю необходимую информацию и обсудить все возможные варианты сотрудничества.

Для оформления заявки на мини-ТЭЦ (ТЭС) — ORC-по ОЦР-технологии или ОЦР-Турбин Вам необходимо заполнить онлайн-форму опросного листа.

По всем вопросам обращайтесь к нашим инженерам:

Екатеринбург

Россия, СНГ

E-mail;

+7 (343) 272-31-80, +7(912) 222- 44-02

8 (800) 201-71-60

ka@urgk.ru

+7 (343) 272-31-82

 

info@urgk.ru; office@urgk.ru

Запрос цены на Мини-ТЭЦ электростанции на базе турбин ORC или ОЦР-технологии
Заполните форму, и в ближайшее время с Вами свяжется наш специалист!

    Мы вам перезвоним!
    Заполните форму, и в ближайшее время с Вами свяжется наш специалист!