Компания «НГ-Энерго»: энергоэффективные решения по утилизации ПНГ

А.П. Капустин – ЗАО «НГ-Энерго»

Компания «НГ-Энерго» занимает достойное место среди лидеров российской малой энергетики. За шесть лет активной работы по энергообеспечению объектов бурения и нефтедобычи, горнодобывающих предприятий, объектов ЖКХ компания накопила значительный опыт в области строительства и эксплуатации энергокомплексов различной мощности. Общая мощность поставленного оборудования составляет более 480 МВт.

В последнее время все чаще применяется различное генерирующее оборудование в местах извлечения и сбора попутного нефтяного газа. Это связано с реализацией федеральных программ по повышению уровня энергоэффективности и утилизации ПНГ, а также с существующими серьезными экологическими проблемами. При применении такого оборудования ключевая роль отводится установке блоков подготовки топливного газа (БПТГ) – они имеют высокую востребованность не только на российском рынке, но и в странах СНГ.
Компанией «НГ-Энерго» спроектированы и производятся БПТГ для использования попутного газа в виде топлива на газопоршневых, газодизельных и газотурбинных агрегатах, а также на котельном оборудовании.
БПТГ, производимые ЗАО «НГ-Энерго», прошли необходимую сертификацию для использования на территории РФ, а также могут применяться на взрывопожароопасных объектах (имеют разрешение Ростехнадзора).
При изготовлении БПТГ компания применяет новейшее технологическое оборудование ведущих зарубежных и отечественных фирм, предусмотрена полная автоматизация рабочих процессов, исключающая необходимость постоянного присутствия обслуживающего персонала. Предприняты также все необходимые меры, препятствующие возникновению аварийных ситуаций.

Устройство блока подготовки топливного газа

БПТГ располагается в отдельно стоящем здании (транспортируемый контейнер), разделенном на два или более отсеков: с технологическим оборудованием; с электротехническим щитом собственных нужд и щитами АСУ ТП; с теплогенерирующим оборудованием. В БПТГ размещаются следующие основные системы:
•    очистки и фильтрации ПНГ;
•    автоматического слива конденсата из сепараторов и фильтров с ручным дублированием;
•    учета расхода газа и контроля выходного давления газа;
•    контроля загазованности в технологическом отсеке;
•    принудительной вытяжной вентиляции; автоматического поддержания заданной температуры воздуха в помещениях;
•    охранно-пожарной сигнализации с автоматическим тушением (или без него);
•    система местного управления, а также удаленный доступ к АРМ оператора. Предусмотрена система аварийного освещения, которая включается автоматически от резервного источника питания при исчезновении напряжения в основной сети, и другие системы (по требованию заказчика).

Решение технических проблем
При проектировании и выборе оборудования для изготовления системы подготовки топливного газа возникали технические проблемы, которые были успешно решены.
Одной из наиболее серьезных проблем при подготовке ПНГ является его очистка от газоконденсата, нефти, механических и шламовых примесей, капельной влаги. Использование газа, содержащего капельную жидкость и механические примеси, не допускается на газопоршневых и газотурбинных электростанциях.
Для решения этой проблемы были установлены центробежные вихревые сепараторы, работающие в несколько ступеней на различных этапах. Присутствующие механические примеси удаляются из попутного газа при помощи фильтров тонкой очистки.
Важным техническим условием для обеспечения нормальной работы системы подготовки топливного газа является также поддержание требуемого давления газа на выходе из БПТГ. С этой целью были установлены регуляторы давления.
Для поддержания требуемой температуры газа на выходе из блока подготовки инженерно-техническими службами компании было разработано несколько способов:
•    использование греющего саморегулируемого кабеля для обогрева технологических газовых трубопроводов БПТГ;
•    установка газовых котлов (топливом для которых также является ПНГ) для подогрева теплоносителя обогрева газовых трубопроводов;
•    установка электрических индукционных котлов для подогрева теплоносителя обогрева трубопроводов.
При решении технических проблем учитывался положительный опыт внедрения инновационных решений на ранее введенных электростанциях, работающих на попутном газе. Также были опробованы и применены новые конструкторские решения, разработаны методики и проведены расчеты по соответствию параметров качества ПНГ заданным техническим требованиям.

Эффективность применения
Разработанные конструкции БПТГ обеспечивают компактность, простоту обслуживания, высокую надежность работы, гарантированное качество глубокой очистки нефтяного газа. Применение энергоэффективного оборудования позволяет сократить расходы на собственные нужды системы как в электроэнергии, так и в топливе.
При использовании БПТГ можно осуществлять подготовку попутного газа для утилизации в энергоустановках непосредственно на нефтяных месторождениях и, таким образом, избежать потерь ПНГ, решить связанные с «газовыми факелами» вопросы экологии.
Основные преимущества БПТГ:
•    высокая, подтвержденная испытаниями эффективность очистки газа от капельной влаги и механических примесей;
•    комплектация «под ключ», высокая заводская готовность блоков очистки газа;
•    исполнение в обогреваемом боксе;
•    резервирование сепараторов и основных устройств;
•    высокий уровень автоматизации;
•    комплектация блоков газовыми расходомерами и счетчиками жидкости, с возможностью передачи информации на верхний уровень АСУ ТП;
•    легкость интеграции блока очистки газа в существующие системы как на этапе проектирования, так и на этапе строительства.

Газотурбинная электростанция для ОАО «ТНК-Уват»

Один из наиболее значимых проектов текущего года – договор генерального подряда с ОАО «ТНК-Уват» на строительство, монтаж и пусконаладку газотурбинной электростанции мощностью 20 МВт для Усть-Тегусского месторождения. В качестве топлива для ГТЭС будет использоваться попутный газ. Необходимость строительства станции обусловлена требованиями экологической безопасности, удаленностью от инфраструктуры и отсутствием постоянных подъездных дорог, а также экономической эффективностью утилизации ПНГ.
ГТЭС представляет собой энергетический комплекс, в состав которого входят: БПТГ, газосепараторы, конденсатосборники, ресиверы топливного газа, воздушная компрессорная, факельное хозяйство, аварийная ДЭС (1600 кВт), дренажный парк и др. Общая площадь строительства занимает около 30000 м2. Попутный нефтяной газ будет отделяться от нефти в процессе ее подготовки на центральном пункте сбора.
В настоящее время строительство ГТЭС перешло в завершающую стадию. Заканчиваются пусконаладочные работы электротехнического и технологического оборудования, ГТУ и компрессорного оборудования, выполняемые специалистами компаний Solar и Toromont. Объект переходит к этапу комплексного опробования.
В начале декабря были произведены пуски первых двух турбин. В настоящий момент осуществляется выход в режим параллельной работы, синхронизации и деления нагрузки ГТУ №1 и №2. ГТУ №1 прошла испытания под нагрузкой, мгновенный наброс которой составил 3,5 МВт. Оборудование работало в соответствии с техническими условиями, в штатном режиме.
Месторождение посетил исполнительный вице-президент ОАО «ТНК-ВР» Сергей Брезицкий, который отметил высокую степень завершенности объекта. В конце декабря первые турбины запущены в эксплуатацию. Турбины и Дизели