На газо- и нефтедобывающих месторождениях, работающих в условиях Арктики и Севера РФ как правило отсутствует возможность подключения к электрическим сетям, вместе с тем имеется необходимость надежного энергоснабжения управляющей автоматики необслуживаемых скважин. В настоящее время данная проблема решается использованием разного рода генераторов, работающих на сырье различной природы (дизель, газ, бензин, уголь). Применение этих схем преобразования тепловой энергии в электрическую не всегда возможно исходя из условий эксплуатации, имеются существенные ограничения по КПД, сроку службы, режиму непрерывного цикла без обслуживания. В качестве альтернативы изучаются возможности применения возобновляемых и автономных источников энергии, таких как ветроэнергогенераторы, солнечные батареи, термоэлектрические генераторы. Однако все они имеют существенные недостатки по надежности конструкции и бесперебойности энергообеспечения (в условиях северных и полярных широт), значительные массогабаритные показатели и ограниченный срок службы. Перспективным решением может быть применение электрохимического генератора с топливным элементом. Основное преимущество таких генераторов – высокий КПД и срок службы. В то же время они пока имеют высокую стоимость и существенные ограничения по техническому применению на газопромыслах.Таким образом, имеется задача по созданию автономного компактного базирующегося на использовании добываемого сырья (природный или попутный газ) и не требующего регулярного технического обслуживания источника электрической энергии. Данная задача была сформулирована предприятиям Воронежского кластера производителей нефтегазового и химического оборудования (https://www.gisip.ru/#!ru/clusters/25/) представителями группы Газпром (http://business.govvrn.ru/News/View/309,http://www.kng.ru/news/news.php?news=288&years=2016#n3). Для поиска решений предприятия кластера обратились к вузам и разработчикам.В качестве решения был предложен проект по созданию устройства для производства электроэнергии из природного и попутного газа на базе прямого преобразования тепловой энергии в электрическую энергию — магнитно-гидродинамическая генерация (МГД-генерация). Однако диапазон оптимальных параметров МГД-генераторов находится в зоне мощностей порядка 10 МВт, рабочих температур свыше 2000 °С (температура горения воздушно-газовых смесей природного и попутного газов не превышают 1900 °С), магнитных полей порядка 3,6 Тл, что требует применения сверхпроводниковых материалов и криогенных технологий и значительных габаритов (https://www.youtube.com/watch?v=QxZ3K7MUcp8).В то же время развитие теоретической физики, квантовой механики и электродинамики, достижения в разработке и производстве новых конструкционных материалов, позволяют моделировать сложные неравновесные процессы в низкотемпературной плазме, при которых могут возникнуть условия для эффективной МГД-генерации. Расчет таких моделей показывает, что при определенных сочетаниях параметров рабочей зоны, ее геометрии и конструкции, можно добиться цепных электрофизических реакций, с высокой степенью ионизации пламени в рабочей зоне при температурах до 2000°С (без применения щелочных добавок) при магнитных полях порядка 1,5 Тл.Возможно также и решить проблему повышения температуры горения воздушно-газовой смеси за счет импульсно-реактивного режима работы камеры сгорания. Современное производство высокотемпературной керамики открывает перспективы и для данного направления.Такие возможности позволяют расшири

Производитель: ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "ЭНКОМ"

Другое