Исследовательская работа "Чудесные превращения,или что такое ГТЭС?"

VII районная исследовательская конференция

учащихся младших классов

«Юный изыскатель»

Тема:

Авторы: Бахвалов Кирилл, ученик 2 класса

и Койтлеуов Максим, ученик 3 класса

Руководитель: Стацун Елизавета Николаевна,

учитель начальных классов

МКОУ «Каменная СОШ»

2017 год

Содержание.

Введение:

1. Анализ дополнительной литературы.

2. Исследование.

3. Выводы.

4. Самооценка.

Список литературы.

Введение. Несколько лет небо над нашим поселением по ночам освещалось ярко-красным светом. Это вызывало у населения возмущение и опасение за своё здоровье. Далеко вокруг, на многие километры было видно много факелов нефтедобывающих организаций. И вдруг всё исчезло. Теперь по ночам мы видим тёмное звёздное небо. Только фонари на столбах освещают небо в морозные дни. Что произошло? Куда исчезло такое количество факелов?

Гипотеза: попутный нефтяной газ научились правильно применять, используя правило «сжигать нельзя, перерабатывать».

Цель: раскрыть, какие чудесные превращения происходят с попутным нефтяным газом и что такое ГТЭС?

Задачи:

- проанализировать значимость переработки попутного газа для промышленности нашего региона и налаживание способов переработки;

-изучить воздействие сжигания попутного нефтяного газа на окружающую среду;

-доказать важное значение строительства ГТЭС для экологии нашего региона.

Методы исследования.

1. Изучение литературы.

2. Анализ работы газотурбинной электростанции.

• устройство газотурбинной электростанции

• принцип работы

• рост использования ГТЭС

• воздействие факельного сжигания попутного нефтяного газа на окружающую среду

• природный надзор признал, что воздух в некоторых городах Югры стал чище.

1. Составление таблицы положительного значения ГТЭС.

I. Анализ литературы.

Мы прочитали в интернете много статей о добыче нефти в нашем регионе. Из них мы узнали, что наш округ находится на третьем месте по добычи нефти в России. А вместе с нефтью идёт попутный нефтяной газ. Совсем недавно не хватало предприятий для переработки нефтяного попутного газа и его приходилось сжигать. Вот поэтому, то тут, то там горело большое количество факелов - это сжигали попутный нефтяной газ. Эту проблему обсуждали на разных уровнях.

На заседании всемирного фонда природы в 2013 году наши учёные выступили с анализом проблем по сжиганию попутного газа в России. Наша страна является мировым «лидером» по факельному сжиганию попутного нефтяного газа. В 2012 году больше всего сжигалось попутного нефтяного газа в Восточной Сибири, а уже не в Ханты-Мансийском автономном округе-Югре, как это было в 2011 году. Всего в этих двух регионах сжигается почти 70% всего объема факельного сжигания попутного нефтяного газа в стране

II. Исследование.

Ещё несколько лет тому назад у нас, в Каменном, по ночам действительно было светло как днём. При этом стоял сильный гул. И вдруг факелы вокруг поселения почти все исчезли. Мы опросили ребят в школе.

Видели ли они факелы по дороге в Каменное? Да-100%

Опасно ли это, как вы считаете? Да – 55%, нет- 10%, не знаю-

Заметили ли они, что факелы исчезли? Да - 100%

Что случилось? Почему? Не знаю- 74%, просто погасили-10%, сократили добычу нефти- 16%

После опроса мы сделали вывод, что все видели эти факелы и спрашивали у родителей и взрослых что это такое? Они считают, что это всё опасно, вредно. Конечно, все обратили внимание, что факелы исчезли, но почему, по какой причине, никто объяснить не смог. Тогда мы обратились к классному руководителю, помочь нам разобраться с этим вопросом.

С помощью учителя и интернета мы выяснили, что у нас на территории месторождения Каменное стоят две очень крупные организации ПАО «Лукойл» и ОАО «РН-Няганьнефтегаз».

Мы опять обратились к интернету и прочитали, как эти организации решают проблемы переработки нефтяного попутного газа. Оказывается, в 2013 году у нас заработали две ГТЭС, которые занимаются переработкой попутного нефтяного газа. Что же такое ГТЭС? Как они работают? Почему необходимо перерабатывать, а не сжигать. Мы узнали, что ГЭС- это газотурбинная электростанция. Газотурбинная электростанция — это сложная, инновационная установка, вырабатывающая тепло и электричество. Одна из них принадлежит ПАО «Лукойл», а другая ОАО «РН-Няганьнефтегаз».

Как же происходит переработка попутного нефтяного газа на ГТЭС, какие чудесные превращения с ним происходят? Нас интересовали ответы на эти вопросы и мы отправились на ГТЭС «Каменное». Нас на неё не пустили, но издалека посмотреть смогли и даже побеседовали с начальником смены и слесарем эксплуатации и ремонта газового оборудования. Они нам рассказали о принципе работы ГТЭС. Это целый городок, где каждую секунду, не останавливаясь, идёт работа.

Газотурбинная электростанция, предназначенная для снабжения электроэнергией объектов нефтяного месторождения «Каменное», позволяет компании ОАО «РН-Няганьнефтегаз» обеспечить требуемый, согласно лицензионным обязательствам, уровень утилизации попутного нефтяного газа. Согласно заключенному в 2009 году контракту с нефтяной компанией, ОАО «Сатурн - Газовые турбины» поставило на месторождение Каменное девять газотурбинных агрегатов единичной мощностью 8 мегаватт, как двигатели у самолётов ТУ-154. В марте 2013 года «ТНК-Нягань» на территории Каменного лицензионного участка ввела в эксплуатацию работающую на попутном нефтяном газе газотурбинную электростанцию мощностью 72 мегаватта.

Основным блоком ГТЭС является энергоблок, в который включены газотурбинная установка и синхронный генератор. На двигателе предусмотрены системы запуска, защиты и сигнализации, противообледенения, а также в комплект входят система всасывания и очистки воздуха, блок маслоснабжения, автоматики, пожаротушения и вентиляции, укрытия двигателя. Атмосферный воздух через входное воздухоочистительное устройство и камеру всасывания поступает в двигатель. В компрессоре двигателя воздух сжимается и поступает в камеру сгорания, где в потоке воздуха сжигается топливо, поступающее через форсунки. Далее горячие газы поступают на лопатки турбины, где тепловая энергия потока превращается в механическую энергию вращения роторов турбин.

Мощность расходуется на привод турбогенератора, который вырабатывает электроэнергию. Турбогенератор предназначен для выработки электроэнергии. Крутящий момент от двигателя передается на ротор генератора. При вращении ротора возникает магнитный момент, создающий электрический ток. С помощью системы возбуждения генератора поддерживается постоянство напряжения на всех режимах работы генератора.

Отработавшие в двигателе газы через выхлопное устройство и шумоглушитель уходят в дымовую трубу. Система автоматического управления ГТЭС обеспечивает полную автоматизацию пуска станции, синхронизацию электрогенератора, а также контроль необходимого числа параметров в эксплуатации. Станция работает в параллели с энергосистемой (Тюменьэнерго).

В России, как и в любой другой нефтедобывающей стране, проблема утилизации попутного нефтяного газа имеет и ярко выраженную экологическую проблему. До 30% всех промышленных выбросов приходится на нефтегазовый сектор экономики. В целом выбросы предприятий нефтедобывающей промышленности в атмосферу составляют 12%. Сжигание попутного нефтяного газа является основным источником загрязнения окружающей среды в районах нефтедобычи. Окружающая среда и население подвергаются воздействию экологически вредных продуктов сгорания. Экологические последствия освоения запасов нефти сказываются, прежде всего, на региональном уровне.

Воздействие факельного сжигания попутного нефтяного газа на окружающую среду, лесную экосистему, а также на здоровье населения огромное. При сжигании попутного нефтяного газа образуются сажа, оксиды азота, тяжелые металлы (ртуть, мышьяк, хром), иногда сероводород, сероуглерод. Негативные последствия - это сокращение лесных территорий, захламление выделенных площадей, повышение уровня пожароопасности лесов; механическое, химическое и термическое повреждение растительности и почвенного покрова; снижение численности и видового разнообразия животных, насекомых и микроорганизмов. Токсичные соединения от сжигания попутного нефтяного газа могут накапливаться в источниках питьевой воды, в почвах, растениях и животных, попадать в организм человека через пищевые цепочки. Наиболее вредной для организма человека является комбинация ароматических углеводородов и сероводорода.

Благодаря строительству ГТЭС в компании ОАО «РН-Няганьнефтегаз» достигнут уровень утилизации попутного нефтяного газа на 97%. Запущенное в работу предприятие важно не только для добывающих компаний, которые правительство Российской Федерации обязывает утилизировать не менее 95 процентов попутного нефтяного газа, но и для региона в целом. Оно уникально во многих отношениях. Сейчас в Югре насчитывается 56 ГТЭС. Цена чистого неба над Югрой — почти 150 млрд рублей.

По результатам государственного экологического мониторинга в округе отмечено стабильное качество состояния атмосферного воздуха. повышение утилизации попутного нефтяного газа в Югре до 95,5% дало закономерный эффект по снижению количества загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу. Общий выброс по Югре за пять лет снизился почти на 60%. Второе направление полезной утилизацией попутного нефтяного газа считается его использование для выработки электроэнергии, собственно для нужд самих нефтедобывающих компаний и частично для поселения Каменное. По ходу подготовки проекта мы узнали, что в Каменном работает котельная на попутном нефтяном газе. Это тоже позволило не сжигать газ, а применить для пользы населения.

III. Выводы.

Подводя итоги мы считаем, что наша гипотеза подтвердилась: попутный нефтяной газ научились чудесным образом перерабатывать и пускать на нужды нефтяной промышленности и жителей округа, используя ГТЭС(газотурбинные электростанции) В связи с общим износом оборудования в сфере энергетики спрос на газотурбинные электростанции постоянно растёт. Газотурбинные электростанции – это лучшее решение проблем энергетики в стране и в мире. Мы поняли, что сжигание попутного нефтяного газа опасно, как для человека, так и для природы. И построенные ГТЭС чудесным образом помогают превращать попутный газ в электричество и тепло. Изучив все материалы, мы составили таблицу, из которой видно, положительное значение ГТЭС для людей, для региона, для страны в целом.

Газотурбинная электростанция- это

электричество тепло защита воздуха забота о здоровье населения

IV.Самооценка.

Нам очень понравилось работать над проектом. Мы думаем, что многим ребятам станет известно, почему погасли факелы и как научились использовать попутный нефтяной газ на благо людей и страны. Ещё многие смогут объяснить, что такое ГТЭС. Может кто-то в будущем захочет работать в этой сфере и придумает новые, более совершенные способы переработки попутного нефтяного газа. А пока газотурбинные электростанции настоящий прорыв в решении экологических проблем в регионе.

Литература.

1.Кирюшкин П.А., Книжников А.Ю.,Кочи К.В.,Пузанова Т.А.,Уваров С.А. Попутный нефтяной газ в России: « Сжигать нельзя,перерабатывать!» Аналитический доклад об экономических и экологических издержках сжигания попутного нефтяного газа в России. [Текст] - М.: Всемирный фонд дикой природы(WWF), 2013. - 88с.

2.Исследование состояния и перспектив направлений переработки нефти и газа, нефте - и газохимии в РФ / Фейгин В.И., Брагинский О.Б., Заболотский С.А. [и др.]. [Текст] - М.: Экон-информ, 2011. - 806 с. ISBN 978-5-9506-0694-6

3.ООО "Концерн Энергия-регион» Газотурбинные технологии в энергетике. [ Электронный ресурс]: - режим доступа: http://gtes.enreg.ru/index.php3?MainMenu=concept. – Загл.с экрана.

4.Природнадзор признал, что воздух в некоторых городах Югры стал чище. [ Электронный ресурс]: - режим доступа: http://ugranow.ru/2017/01/28/%D0%BF%D1%80%D0%B8%D1%.- Загл.с экрана.

5.Интернет портал EnergyLand.info. Новости - Отрасли ТЭК. В марте начнут работать все девять агрегатов второй очереди ГТЭС на Каменном месторождении. [ Электронный ресурс]: - режим доступа:/http://www.energyland.info/analitic-show-101225