Системы регенерации энергии

Системы регенерации энергии
Экспандеры и осевые компрессоры
Лидер в области экспандеров регенерации энергии
В 1963 компания Elliott разработала и произвела
первый экспандер горячего газа для сбора
неиспользованной энергии дымовых газов,
выделяющейся в процессе флюидизированного
каталитического крекинга (ФКК). Эта
технологическая инновация компании Elliott
впервые позволила нефтеперерабатывающим
заводам регенерировать тепловую энергию
отходящих дымовых газов, которая раньше
рассеивалась через редукционные клапаны.
В течение десятилетий после этого инженерного
прорыва компания Elliott продолжала
совершенствовать дизайн экспандера,
основываясь на опыте работы и принимая
во внимание все инновации, связанные с
процессом ФКК. Разработка компанией Elliott
новых сплавов и способов обработки металлов
позволила создать экспандеры, не уступающие
по своей надежности оборудованию, которое
применяется в менее затратных процессах ФКК,
несмотря на высокие рабочие температуры
и коррозионное воздействие катализаторов,
содержащихся в потоке дымового газа.
Суперсплавы, используемые для изготовления
роторных дисков и лопаток, представляют собой
великолепное сочетание прочности, жесткости,
Высокотемпературные механические испытания экспандера
серии ТН
2
Выхлопная
часть
Смотровое
отверстие
Впускная
часть
Предохранительный
конус
Диск ротора
Поворотные
лопатки
Вал
ротора
пластичности и усталостной стойкости в
условиях высоких температур. Некоторые
экспандеры Elliott работают уже более семи лет
без замены лопаток. Экспандеры регенерации
энергии Elliott стали промышленными лидерами
по своей эффективности, надежности,
экономичности и удобству обслуживания, что
позволяет сократить время на ремонт.
Сегодня, в условиях повышенного внимания
к вопросам охраны окружающей среды,
эффективные и надежные экспандеры
регенерации энергии Elliott помогают операторам
снизить выбросы углерода в атмосферу
(смотрите диаграмму на странице 4). Энергии,
регенерируемой экспандером, часто бывает
достаточно для работы как воздушного
компрессора, используемого в процессе ФКК,
так и генератора. Эффективное преобразование
теплоты отходящих газов во вращательную
энергию позволяет предприятию снизить
потребность в паровой и электрической энергии.
Экспандеры Elliott вырабатывают до 60 000 л.с.
(45 МВт) полезной мощности из потока отходящих
газов (размеры рам см. на диаграмме слева).
Установка экспандера регенерации энергии на объекте
Высокоэффективные осевые компрессоры высокой
производительности
Осевые компрессоры Elliott часто используются
в комбинации с экспандерами регенерации
энергии, чтобы обеспечивать подачу
воздуха горения для процесса ФКК. Эти
высокоэффективные машины хорошо подходят
для больших расходов при среднем давлении,
превышающих пропускную способность
центробежных компрессоров. Компания Elliott
разрабатывает аэродинамические компоненты
для достижения эффективности свыше
больших рабочих диапазонов, что обеспечивает
значительную экономию энергии.Эффективные,
надежные осевые компрессоры от Elliott также
используются на воздухоразделительных
установках, вентиляторах доменных печей,
установках азотной кислоты, в обработке
синтетического топлива и аэродинамических
испытаниях.
Для обеспечения высокой надежности и
простоты обслуживания компрессоры Elliott
имеют специальную раздвижную крышку
направляющего аппарата для регулярных
технических осмотров.
Осевой компрессор в сборе с крышками подшипников
Раздвижная крышка
направляющего
аппарата
Упорный
подшипник
Впускная часть Лопатки ротора
Зона нагнетания
Осевые компрессоры Elliott имеют также
индивидуальные крышки, через которые
можно получить непосредственный доступ к
подшипникам и уплотнениям, что значительно
сокращает затраты времени на техническое
обслуживание. Кроме того, осевые компрессоры
более компактны и обладают меньшим весом,
что позволяет экономить на фундаменте и
несущих конструкциях, также для их установки
не требуется большое рабочее пространство.
Высокоэффективные и надежные лопатки,
позволяющие снизить количество промышленных
выбросов, являются результатом инженерных
изысканий и многолетнего опыта разработки
паровых турбин и осевых компрессоров.
Испытание осевого компрессора
3
Как повысить КПД установки
Процесс:
0. Воздух поступает на впускной фильтр
и проходит через основной воздушный
компрессор
1. Сжатый воздух подается в регенератор для
реакции сгорания.
2. Питание (тяжелый газойль) закачивается
в реактор.
3. Катализатор смешивается с питанием,
и происходит реакция крекинга.
4. Отработанный катализатор вместе с
отложениями кокса возвращается в
регенератор для восстановления.
5. Крекированные газообразные продукты
отделяются от катализатора в циклонах
и из верхней части реактора поступают в
ректификационную колонну.
6. Отложения кокса на катализаторе сгорают,
образуя горячий дымовой газ.
7. При отсутствии экспандера дымовой газ
проходит через редукционный клапан,
диафрагменную камеру и поступает в котелутилизатор.
8. После установки системы регенерации
энергии Elliott дымовой газ поступает
в сепаратор третьей ступени (СТС) для
удаления мелких частиц катализатора.
9. Поток из верхней части СТС направляется
в экспандер для регенерации энергии.
10.Генерируется энергия, и дымовой газ под
низким давлением поступает в котелутилизатор для регенерации тепловой
энергии.
11.Отработанный газ выводится через вытяжную трубу.
Типичный процесс ФКК при наличии и отсутствии системы регенерации энергии Elliott
При типичном процессе ФКК без системы регенерации энергии большое количество ценной
кинетической энергии теряется при прохождении дымового газа через редукционный клапан. Поскольку
отложения кокса сгорают в присутствии катализатора, выделяется тепловая энергия, достаточная для
работы экспандера и генерации дополнительной электроэнергии. При стоимости одного кВт-ч энергии
5 центов экспандер Elliott мощностью 30 МВт позволяет экономить более 13 миллионов долларов в год.
При этой конфигурации пар высокого давления, используемый для работы компрессора, может быть
превращен в более пригодный пар низкого давления, если пропустить его через ту же самую паровую
турбину для получения дополнительной энергии от генератора.В итоге процесс регенерации энергии
Elliott позволяет снизить как объем промышленных выбросов, так и потребление энергии.
4
5
Экспандеры горячего газа Elliott
Приблизительные размеры и массы
Приемный патрубок,
дюйм (мм)
Выхлопной
патрубок, дюйм (мм)
Длина, дюйм (мм)
Ширина, дюйм (мм)
Высота, дюйм (мм)
Вес, фунт (кг)
TH-85-1
48
(1 220)
66
(1 680)
118
(2 990)
106
(2 700)
109
(2 770)
26,500
(12 000)
TH-100-1
56
(1 420)
78
(19 80)
134
(3 400)
138
(3 505)
127
(3 240)
34,000
(15 400)
TH-120-1
66
(1 676)
84
(2 134)
156
(3 960)
128
(3 245)
145
(3 683)
78,700
(35 700)
TH-140-1
77
(1 956)
108
(2 743)
175
(4 450)
178
(4 520)
175
(4 450)
91,000 ?(41
300)
Модель TH
Информация общего характера; предназначена только для предварительной оценки, актуальные размеры и массы варьируются в зависимости от
определенных эксплуатационных характеристик.
Осевые компрессоры Elliott
Приблизительные размеры и массы
Приемный
патрубок, дюйм
(мм)
Выхлопной
патрубок, дюйм
(мм)
Вес
13-ступенчатой
установки, фунт
(кг)
Вес/дополнительная
ступень,
фунт (кг)
Длина 13
ступени , дюйм
(мм)
Разн. длина/
ступень, дюйм
(мм)
Ширина, дюйм
(мм)
Высота, дюйм
(мм)
21A
48
(1 220)
30
(760)
36,000
(16 330)
500
(230)
132
(3 360)
4,4
(112)
96
(2 430)
80
(2 020)
26A
54
(1 370)
36
(920)
59,000
(26 760)
910
(410)
175
(4 450)
4,9
(124)
110
(2 800)
99
(2 520)
32A
72
(1 829)
42
(1 067)
87,960
(39 900)
1,480 (671)
182
(4 623)
5,9
(150)
130
(3 300)
119
(3 030)
37A
84
(2 134)
54
(1 372)
156,000
(70 760)
2,140 (970)
237
(6 030)
6,5
(165)
148
(3 760)
142
(3 610)
44A
100
(2 540)
66
(1 680)
237,000
(107 500)
3,500
(1 590)
276
(7 010)
7,9
(201)
180
(4 570)
169
(4 300)
Модель А
Информация общего характера; предназначена только для предварительной оценки, актуальные размеры и массы варьируются в зависимости от
определенных эксплуатационных характеристик.
6
Глобальная сервисная сеть
Техническое обслуживание на площадке заказчика
Сервисные возможности компании Elliott
охватывают полный спектр услуг и поддержки
от технической помощи во время монтажных
и пусконаладочных работ до услуг опытных
проектных менеджеров, технических
специалистов и квалифицированных рабочих по
диагностике, ремонту и текущему обслуживанию.
Наши группы технического обслуживания имеют
в распоряжении все инструменты, необходимые
для выполнения подобных работ, в том числе
портативные, полностью оборудованные
мастерские и машины для балансировки.
Реконструкция и Модернизация
Служба по реконструкции и модернизации
компании Elliott помогает получить максимальную
выгоду от Ваших долгосрочных инвестиций во
вращающееся оборудование компании Elliott
или других производителей. Посредством
реконструкции, модернизации и усовершенствования
оборудования компания Elliott может улучшить его
рабочие характеристики, что позволит увеличить
эксплуатационный КПД, сократить эксплуатационные
расходы и повысить производительность установки.
Организация «Service Parts»
Ремонтные центры
Сеть ремонтных центров Elliott по всему миру
предоставляет услуги по ремонту любого
турбинного оборудования как компании Elliott,
так и других производителей. В каждом из
этих центров работает квалифицированный
персонал, обладающий богатым опытом
проведения ремонтных работ – от инспекций и
диагностики до сварки, специальной обработки и
изготовления необходимых деталей.
Хранение Роторов
Сертифицированная по ISO 9001 группа «Service Parts»
компании Elliott гарантирует заказчикам надежность
и снижение затрат, поставляя высококачественные
оригинальные запчасти Elliott. Специализированные
производственные центры, запасы готовых запасных
частей, круглосуточная техническая поддержка
7 дней в неделю – все это служит залогом того,
что клиент быстро и гарантированно получит
необходимые запасные части. Инженеры Service
Parts работают в тесном сотрудничестве с клиентами,
разрабатывая индивидуальные программы поставки
запасных частей, включая инвентаризацию, плановое
техническое обслуживание, комплекты оборудования
для модернизации, а также ценовые соглашения.
Обучение
Многие центры технического обслуживания
компании Elliott имеют складские помещения с
контролируемым микроклиматом для хранения
роторов. Если срочно требуется запасной ротор,
по причине катастрофы, поломки оборудования
или текущего ремонта, группа технического
обслуживания Elliott помогает в кратчайшие сроки
вернуть оборудование в работу.
Компания Elliott проводит регулярное обучение
операторов машин, механиков, инженеров и
специалистов по КИП в области эксплуатации
и технического обслуживания оборудования
Elliott. Знания, полученные в процессе обучения,
помогают создать более безопасную рабочую
среду, а также повысить эксплуатационную
эффективность и ресурс оборудования. Компания
Elliott проводит обучение как на своих предприятиях,
так и на предприятиях заказчика в зависимости от
конкретных потребностей заказчика.
7