ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Производство автономных термоэлектрических источников тока и тепла АТИТ-500/ТЭУ-500.

Рекомендуемая область пременения

Используются в качестве источника тока (АТИТ-500), тока и тепла (ТЭУ-500), для катодной защиты магистральных газопроводов, а также для электропитания телеметрических и радиорелейных систем, размещенных вдоль магистральных газопроводов в отдаленных и труднодоступных районах.

Назначение, цели и задачи проекта

Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского представляет инвестиционный проект, направленный на освоение серийного производства автономных источников тока и тепла.

Объектом внедренческой деятельности являются технические разработки специалистов аэрокосмического комплекса по созданию автономных источников тока и тепла для использования в основном на магистральных трубопроводах, со стоимостью  вдвое ниже, чем у зарубежных аналогов.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Станции катодной защиты (СКЗ) устанавливаются вдоль трубопровода через определённое расстояние, которое зависит от типа грунта, мощности станции и т. д. Зоны защит СКЗ должны перекрываться, а у самой СКЗ должен быть запас по мощности не менее 35%. Для обеспечения электропитания СКЗ при такой схеме расположения используются воздушные линии 0,4; 6; 10 кВ, либо дизельгенераторы. Монтаж и обслуживание таких источников питания обходится очень дорого, требует частого вмешательства обслуживающего персонала и не всегда обеспечивает бесперебойность работы СКЗ. Создание автономного источника дешевой электрической и тепловой энергии для питания труднодоступных СКЗ, телеметрических и радиорелейных систем, позволяет значительно снизить вышеперечисленные затраты.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Преобразование тепловой энергии сжигаемого газа в электрическую осуществляется в термоэлектрических модулях, число которых определяет уровень устанавливаемой мощности.

ТБ – термоэлектрическая батарея;

КЭ – клапан электромагнитный;
ТМ – термоэлектрический модуль;
И – инжектор;
ТП – теплоприёмник;
СДТ – система диссипации тепла

Теплоэлектрогенератор, содержащий корпус, в котором размещены топочное устройство с трубой для отвода продуктов сгорания, включающее газовую инжекционную горелку низкого давления, подключенную к газопроводу высокого давления через включенные последовательно вентиль, блок подготовки газа и блок редуцирования давления с запорно-регулирующей газовой арматурой, и теплоприемник, соединенный с горячей стороной термоэлектрических батарей термоэлектрического преобразователя тепловой энергии в электрическую, холодная сторона которых соединена с теплообменником, а электрический вывод преобразователя соединен с электронным устройством согласования, и блок управления, отличающийся тем, что теплоприемник выполнен в виде термосифона. испарительная часть которого представляет собой плотно упакованные и расположенные вдоль образующих поверхности, например, цилиндрической, оребренные трубы, соединенные с фланцем горелки, что образует камеру сгорания горелки, на конденсационной части термосифона "горячими" сторонами смонтированы термоэлектрические батареи радиально-цилиндрической геометрии, теплообменник включен последовательно в замкнутый контур с помпой и системой утилизации тепла, блок подготовки газа встроен в трубу для отвода продуктов сгорания и выполнен в виде газорегулируемого термосифона, внутри которого размещен змеевик подачи газа, на конденсационной части термосифона установлено оребрение, к электронному устройству согласования последовательно подключен датчик тока нагрузки, а в блоке управления установлен процессор и блок передачи данных о состоянии теплоэлектрогенератора.

Режим работы - автономный

Электрическая мощность - 500 Вт(эл)

Топливо - природный газ

Тип преобразования - термоэлектрический

Исполнение - арктическое

Периодичность осмотра - 1 раз в год

Габариты, мм - 1200х1200х3500

Масса, кг - до 400

Ресурс, лет - не менее 10 лет

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

·  Отличительной чертой АТИТ-500/ТЭУ-500 является их функциональная завершенность и гибкость по отношению к запросам потребителей как по уровню устанавливаемой электрической мощности, так и по уровню необходимого сервиса.

·  Имеется встроенная система газоподготовки природного газа, поступающего непосредственно в установку из магистрального газопровода, что обеспечивает эксплуатацию установки при температуре до –50?С, у зарубежных аналогов - до +10 ?С.

·  Разрабатываются АТИТ и ТЭУ мощностью до 5 кВт.

·  Стоимость АТИТ–500 – 30 тыс.$, вдвое ниже, чем у зарубежных аналогов.

·  Затраты на подготовку и запуск в производство АТИТ–500 – 600 тыс.$.

·  Срок окупаемости установки - 9 месяцев.

·  Единовременные затраты окупаются при выпуске 26 изделий.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

·   Термоэлектрические батареи радиально-кольцевой геометрии, использующиеся в установке, допускают не менее 1000 термоциклов при 10-­ти летнем ресурсе.

·   больший срок эксплуатации при большей нагрузке;

·  наличие системы связи, позволяющей осуществлять дистанционный контроль установки, что существенно снижает транспортные расходы на проведение профилактических или ремонтных работ;

·   отсутствие вредных выбросов в атмосферу.

Новые потребительские свойства продукции

•Наличие системы связи для дистанционного контроля работы АТИТ-500 в автономном режиме.
•Открытая архитектура позволяет гибко реагировать на запросы потребителей по уровню устанавливаемой электрической мощности.
•Встроенная система газоподготовки.
•Отсутствие движущихся частей обеспечивает длительный эксплуатационный ресурс.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам

Стадия и уровень разработки

Изготовлен пилотный образец, прошедший опытную эксплуатацию в течение 3 лет на газораспределительной станции ОАО «ГАЗПРОМ».
Осуществляется подготовка производства, в т.ч. создание (реконструкция) производственных мощностей.

Предлагаемые инвестиции

15 млн. руб.
на подготовку производства, разработку тех. документации, выпуск пилотной партии продукции.

Рынки сбыта

Потребность ОАО "Газпром" в оснащении автономными станциями катодной защиты магистральных газопроводов по оценкам экспертов ОАО "Газпрома" составляет 180–200 шт./год. Кроме того, по данным Управления технологической связи ОАО "Газпром" только на замену автономных источников электропитания, выработавших свой ресурс, единовременно требуется ~900 автономных источников тока. Спрос других потенциальных потребителей продукции значительно меньше и ограничен фактором завозного топлива в отличие от ОАО "Газпром", где такой проблемы нет.

Возможность и эффективность импортозамещения

Разработчикам известны 2 зарубежных производителя оборудования для катодной защиты: 1."Global Thermo electric Inc." (Calgary, Canada), 2."ORMAT" – Французско-израильская фирма. Первый из них производит продукцию аналогичную предлагаемой, т.е. автономные термоэлектрические источники тока. Второй производит паровые турбогенераторы замкнутого цикла с электрической мощностью 200, 500, 3000 Вт. Стоимость 500 Вт установки - $80 000. О привлекательности АТИТ-500 для потребителей свидетельствует его цена, которая примерно в 2,5 раза ниже цены зарубежных производителей (не считая расходов на транспортировку зарубежной продукции).

Возможность выхода на мировой рынок

Стоимость АТИТ–500 – около 30 тыс.$, вдвое ниже, чем у зарубежных аналогов, что предполагает наличие спроса за рубежом.

Срок окупаемости (в месяцах)

9

Дата поступления материала

19.06.2007