Ученые Санкт-Петербургского политехнического университета разработали турбину для переработки энергии газа в электричество и тепло

Санкт-Петербург. Ученые кафедры «Турбины, гидромашины и авиационные двигатели» Института энергетики и транспортных систем СПбПУ предложили новые возможности использования энергии сжатого природного газа на газораспределительных станциях (ГРС). Об этом сообщает пресс-служба вуза.
"При поступлении природного газа из магистральных трубопроводов в системы городов и крупных промышленных предприятий осуществляется понижение его давления на газораспределительных станциях. Снижение давления газа происходит в редукционных клапанах и является прямой потерей потенциальной энергии потока. Идею использования указанного перепада давления путем установки турбодетандерных агрегатов для выработки электроэнергии и тепла предложила группа ученых ИЭиТС СПбПУ", - говорится в сообщении.
Устройства, называемые турбодетандерами, имеют в качестве привода высокоскоростную турбину, вал которой приводит во вращение генератор электрического тока с оборотами в несколько десятков тысяч. В настоящее время турбодетандеры считаются одним из перспективных видов турбинной продукции с большим рынком сбыта. Изобретения  ученых позволяют расширить эксплуатационные возможности газораспределительных станций до нескольких потребительских уровней. Таким образом можно обеспечить автономное электроснабжение как собственных нужд газораспределительных станций, так и близлежащих потребителей электроэнергии, например жителей небольшого коттеджного поселка, расположенного в районе этих узлов газотранспортной системы. Преимущества турбин, в отличие от дизельных генераторов с их низким КПД, большим потреблением топлива, низким ресурсом использования и необходимостью постоянного обслуживания, очевидны. В нашей разработке применены инновационные решения – малорасходная проточная часть турбины, высокоэффективный компрессор, лепестковые газодинамические подшипники, синхронный генератор. Таким образом, мы получаем достаточно высокий КПД, низкий расход топлива, длительный срок службы. Ко всему прочему данная установка не требует постоянного обслуживания. В жизни по размеру она будет меньше, чем испытательный стенд. Это будет компактный блок-контейнер с шумоизоляцией. Достаточно будет провести к нему трубопроводы и отводы электрической и тепловой энергии.
Второй проект ученых предназначен для обеспечения электроэнергией собственных нужд газораспределительных станций. Целесообразность использования подобных энерготехнологических установок уже убедительно доказана – такой агрегат работает на ГРС в городе Сертолово. На газораспределительной станции происходит снижение давления газа, чтобы снизить  давление атмосфер и доставить в пункты потребления. До недавнего времени на ГРС в Сертолово снижение давления газа происходило без выработки полезной энергии. Но после того как здесь появилась наша турбина, снижающая давление газа, газ доставляется потребителю под нужным давлением и параллельно вырабатывается электрическая энергия. Разработка называется “МДГ-20” – микротурбодетандорный генератор мощностью 20 кВт. В ней применяются высокоэффективная осевая малорасходная турбина, лепестковые газодинамические подшипники, высокооборотный генератор, силовой электронный преобразователь. Используется перепад давления газа, с помощью которого вращается малорасходная турбина и на электрогенераторе получается полезная мощность. Эта турбина обеспечивает электроэнергией газораспределительную станцию и делает ее независимой от внешних источников электроэнергии». 
Технические характеристики разработок, сделанных учеными СПбПУ, находятся на уровне лучших зарубежных аналогов, однако превосходят их по дешевизне. В настоящее время разработчики получают патент на полезную модель и продолжают процесс практического внедрения своих инноваций в производство.