Применение детандер-генераторных агрегатов для повышения экономичности и надежности работы компрессорных станций в системе транспорта газа

Применение детандер-генераторных агрегатов для повышения экономичности и надежности работы компрессорных станций в системе транспорта газа

Автор: Гаряев, Александр Андреевич

Шифр специальности: 05.14.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2008

Место защиты: Москва

Количество страниц: 199 с. ил.

Артикул: 4045141

Автор: Гаряев, Александр Андреевич

Стоимость: 250 руб.

Применение детандер-генераторных агрегатов для повышения экономичности и надежности работы компрессорных станций в системе транспорта газа  Применение детандер-генераторных агрегатов для повышения экономичности и надежности работы компрессорных станций в системе транспорта газа 

Содержание
Список сокращений и обозначений
Введение
1 Обзор литературы. Задачи исследования
1.1 Применение детандергенераторных агрегатов в системе газоснабжения
1.2 Термодинамические основы применения ДГА
1.3 Системы подогрева газа в ДГА
1.4 Реализованные схемы работы ДГА на промышленных объектах
1.5 2 Применение ДГА на компрессорных станциях системы транспорта газа. Постановка задачи исследования
Разработка и анализ схемы ДГА, работающего на топливном газе ГГ1А. Определение электрических мощностей ДГА, которые могут быть получены при внедрении ДГА на КС ОАО Газпром
2.1 Схема ДГА, работающего на топливном газе ГПА
2.2 Анализ влияния установки теплообменникаутилизатора в проходном сечении газовоздушного тракта ГПА
2.3 Расчет мощности ДГА при работе установки в номинальном режиме.
2.4 Определение электрических мощностей ДГА, которые могут быть получены при внедрении ДГА на КС ОАО Газпром
3 Исследование работы ДГА, установленного на линии топливного газа ГПА, в переменных режимах
3.1 Показатели работы ДГА при расчете двух установок, спроектированных на давление и бар
3.2 Показатели работы ДГА при расчете установки, спроектированной на давление бар. Переменный режим по давлению давление за ДГА бар
4 Промышленные испытания ГПА
4.1 Инструментальные обследования ГПА
4.2 Расчт показателей и анализ энергоэффективности ГПА. Результаты испытаний
5 Влияние ДГА, установленного в системе топливного газа ГПА, на показатели надежности электроснабжения КС
5.1 Оценка возможности создания бесперебойного источника электроснабжения на базе ДГА
5.2 Оценка надежности электроснабжения ГПА, за счет электрогенерирующей установки на базе ДГА
6 Влияние ДГА, установленного в системе топливного газа ГПА, на техникоэкономические показатели работы КС
6.1 Сокращение расхода первичного условного топлива компрессорной станцией на производство единицы продукции
6.2 Эксергстический КПД комплекса ГПАДГА
6.3 Оценка техникоэкономической эффективности применения ДГА, установленного в системе топливного газа ГПА
Выводы по диссертации
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б
Список сокращений и обозначений
Сокращения
АВО аппараты воздушного охлаждения
ВЭР вторичные энергетические ресурсы
ГМН главный масляный насос
ГПА газоперекачивающий агрегат
ГРП газорегуляторный пункт
ГРС газораспределительная станция
ГТРС газотурбинная расширительная станция
ГТУ газотурбинная установка
ДГА детандергенерагорный агрегат
ДЭС дизельные электростанции собственных нужд
КВД компрессор высокого давления
КНД компрессор низкого давления
КПД коэффициент полезного действия
КС компрессорная станция
КЭС конденсационная электростанция
ЛПУМГлинейнопроизводственное управление магистральных газопроводов
ПГ подогреватель газа
IГПТГ подготовка топливного и пускового газа
С Г силовая турбина
ТВД турбина высокого давления
ТД турбодетандер
ТНД турбина низкого давления
ТЭС тепловая электростанция
ТЭЦ теплоэлектроцентраль
ЦБН центробежный нагнетатель
ЭНД экономайзер низкого давления.
Обозначении Латинский алфавит
Вгтариф на газ, руб. м
Вэлэн тариф на электроэнергию, руб.кВтч
СО объемное содержание оксида углерода в уходящих газах,
СО2 объемное содержание диоксида углерода в уходящих газах,
ЕГГУтг удельный расход топливного газа ГПА для Г1А с газотурбинным приводом, м кВтч
расход, м3ч мс, млн.м3сутки
i расход перекачиваемого транспортируемого газа млн.м3сутки
расход аза через детандер на рассматриваемом режиме, м3с
Сдн расход газа через детандер на номинальном режиме, м3с влпумграсход газа на прочие нужды ЛПУМГ м ч
Чтг расход топливного газа ГПА, м3ч м3с
энтальпия газа, кДжкг
i энтальпия газа на входе в детандер, кДжкг
Иг энтальпия газа на выходе из детандера, кДжкг
коэффициент падения мощности ГТУ изза применения теплообменникаутилизатора шт температурный показатель политропы
мощность электрическая, механическая, кВт МВт
Ыд число выборочных дисперсий п частота вращения, обмин п число наблюдений
0 объемное содержание оксида азота в уходящих газах,
2 объемное содержание оксидов азота в уходящих газах,
объемное содержание кислорода в уходящих газах,
Р абсолютное давление, бар МПа
Р давление газа на входе в детандер на рассматриваемом режиме, бар
Р2 давление газа на выходе из детандера на рассматриваемом режиме, бар
Р давление газа на входе в детандер на номинальном режиме, бар
Р2н давление та на выходе из детандера на номинальном режиме, бар
Ратм Ра атмосферное давление, Па кПа
Р доверительная вероятность
РсисгЮ вероятность безотказной работы системы на момент времени
РГГ давление топливного газа, бар, кПа
3РЯ низшая рабочая теплота сгорания топлива, ккалм3 кДжм
Ср,,2о низшая рабочая теплота сгорания топлива при нормальных условиях, ккалм3 кДжм
ЗсисКО вероятность отказа системы на момент времени
Я2 величина достоверности аппроксимации температура, С
Ц, средняя температура нагнетания, С
Т температура, К
Т температура газа на входе в детандер на рассматриваемом режиме, К
Т,, температура газа на входе в детандер на номинальном режиме, К
Тпых температура газа на выходе из теплообменникаутилизатора, С
табличное значение критерия Стыодента
Хн коэффициент сжимаемости природного газа на входе в ЦБН.
Греческий алфавит
Дв относительная плотность по воздуху
А вых аэродинамическое сопротивление теплообменного аппарата, а
АЗ изменение затрат ЛПУМГ, руб.
бвтг доверительный интервал для измеряемых значений расхода топливного газа
степень сжатия
г КПД, безразмерный или
Хо интенсивность отказов р плотность, кгм
оСтг средне квадратичное отклонение определения расхода топливного газа по серии экспериментов в целом
О2,Отт выборочные дисперсии отдельных наблюдений.
Русский алфавит
3 затраты ЛПУМГ, руб.
Кг коэффициент готовности системы
Тв время восстановления, ч
Т0 наработка на отказ, ч т п.у.т. тонна первичного условного топлива.
Индексы
1 затраты КС до установки ДГА
2 затраты КС после установки ДГА
1 к значения на входе в компрессор ГТУ
2к значения на выходе из компрессора ГТУ
1т на входе в турбину
2т на выходе из турбины в воздух
гпа газоперекачивающий агрегат гту газотурбинная установка дга детандергенераторный агрегат кэс конденсационная электростанция м масло
мг электромеханический генератора Н на входе в нагнетатель ГПА
Н2 на выходе из нагнетателя ГПА
ном номинальный
пол политропный
ср среднее значение
тг топливный газ
ух. г уходящие газы
о относительный внутренний.
Введение


Поршневые детандеры имеют ряд преимуществ , а именно широкий диапазон начальных температур при малых объемных расходах рабочего тела и относительно высоких начальных давлениях, простота эксплуатации, хорошее регулирование, в области малых расходов при прочих равных условиях относительно высокий КПД 0,, в зависимости от рабочего тела. Их недостатками являются меньшая надежность и ресурс, а также относительно высокие массовые и габаритные показатели по сравнению с устройствами кинетического действия . Машины объемного действия применяются в области сравнительно малых расходов рабочего тела, а также в области средних и высоких отношений давлений газа на входе в агрегат и на выходе из него. Турбодетандеры используются при существенно больших расходах газа и меньших отношениях давлений. Изготовляемые как в нашей стране, так и за рубежом турбодетандеры имеют производительность по газу от 0 до м7ч, мощность от 0,5 до кВт, частоту вращения вала от до 0 обмин. У крупных турбодетандеров диаметр рабочих колес равен мм эти значения достигают 0,0,9. Применение ДГА возможно, когда имеется перепад давления природного газа между сетью и потребителем в системе транспорта газа, на электростанциях, в промышленности. Публикации Агабабова , Корягина 4, 5, 7, , , , , и диссертационные работы Архаровой А. Ю. и Джураевой Е. В. , посвящены вопросам применения детандергенераторных агрегатов на ГРС и ГРП. Работы Агабабова В. С, Корягина А. В, Утенкова В. Ф., Гуськова I. ТЭЦ и КЭС, статьи и тезисы докладов Гаряева , Соловьевой Е. С. , , в металлургии как одной из отраслей промышленности. В работе Агабабова 1 приведена оценка мощности от возможного применения ДГА в Москве в системе ОАО Газпром при использовании перепада давлений можно получить мощность более 0 МВт, в ОАО Мосэнерго более 0 МВт. В работах 1, , , российские ученые рассматривают теоретические и практические аспекты применения детандергенераторных агрегатов. Теоретическим вопросам использования ДГА посвящены и некоторые публикации в зарубежных изданиях 6, , . Детандергенераторный агрегат не является тепловой машиной, работающей по какомулибо циклу, в нем нет отдачи теплоты нижнему тепловому источнику, нет затраты работы на восстановление начальных параметров рабочего тела, к нему не применимы большинство понятий КПД, обычно используемых для характеристики энергетических установок. ДГА в электрическую энергию. Работы 8, , посвящены вопросам термодинамического анализа и определения эффективности использования ДГА, включенных в тепловые схемы ТЭС с турбинами конденсационного и теплофикационного типов. В работах , проведен анализ влияния ДГА на электростанциях с турбинами конденсационного типа при подогреве газа перед ДГА теплотой отборного пара, при этом учитывался режим работы КЭС и энергосистемы, в которую она входит . В получены формулы, позволяющие оценить изменение удельного расхода топлива на электростанциях конденсационного типа при использовании детандер генераторных агрегатов. В статьях показана эффективность включения ДГА в тепловую схему ТЭЦ. Получены аналитические зависимости для определения изменения показателей тепловой экономичности ТЭЦ при использовании на ней ДГА. В работах , показано, что для оценки совершенства протекающих в ДГА процессов преобразования энергии целесообразно использовать понятие эксергетического КПД, применимое к любым процессам и устройствам. В для определения эффективности использования ДГА как отдельного агрегата для получения электрической энергии, Агабабовым предлагается использовать показатель, схожий по смыслу с эффективным КПД установки, Кэф коэффициент эффективности ДГА, представляющий собой отношение выработанной в ДГА электроэнергии к подведенной к газу теплоте. Рассматривается изменение КЭф применительно к энергосистеме в зависимости от способа подогрева газа. В статье Агабабова и Корягина вводится показатель, позволяющий определить степень использования вторичных энергетических ресурсов или энергии возобновляемых источников для подогрева газа в ДГА. В работе показана необходимость применения системного подхода при анализе эффективности использования рассматриваемых установок.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.178, запросов: 237