Повышение топливной эффективности объектов энергоснабжения крупных городов за счет использования избыточного давления природного газа

В настоящее время на большинстве пунктов понижения давления природного газа газотранспортной сети России безвозвратно теряется его потенциальная энергия за счет дросселирования до необходимого потребителю уровня давления. Перспективным направлением полезной утилизации потенциальной энергии высоконапорного газа является применение турбодетандерных установок для производства электроэнергии. Одним из барьеров на пути масштабного внедрения данных установок на пунктах понижения избыточного давления природного газа является их низкая экономичность и практически полное отсутствие опыта в проектировании высокооборотных турбодетандеров малой мощности. Одним из направлений увеличения эффективности турбодетандерных установок является разработка тепловых схем турбодетандерных установок с подогревом природного газа после его расширения в турбодетандере. Преимуществом предлагаемого способа является то, что для возврата газу начальной температуры, которую он имел в магистральном трубопроводе, требуется низкопотенциальный источник тепла, использование которого приведет к заметному увеличению эффективности всей турбодетандерной установки. Второй по значимости проблемой на пути внедрения турбодетандерных установок на пунктах понижения избыточного давления природного газа (ГРС и ГРП потребителей) является практически полное отсутствиесерийного отечественного производства турбодетандеров малой мощности. Это связано в частности с нерешенными проблемами, возникающими при профилировании высокооборотных лопастных машин малой мощности, связанными со сверхзвуковым обтеканием потоком лопаточных аппаратов. Важной задачей при проектировании такого класса турбомашин является организация безотрывного течения рабочей среды как в межлопаточных каналах ступеней, так и во входных и выходных направляющих аппаратах. Одним из инструментов решения указанной задачи будет являться разработка активных методов управления потоком. Полученные в рамках реализации проекта результаты позволят преодолеть барьер, стоящий на пути использования в населенных пунктах турбодетандерной технологии для выработки электроэнергии в системе газоснабжения.