Энергоэффективность компримирования природного газа на промысле при неравномерности показателей эксплуатации основного газоперекачивающего оборудования

• Автор: Воронцов, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Существующие технологии компримирования природного газа на добычных технологических объектах ОАО «Газпром»
1.1 Энергоэффективность технологии компримирования
1.2 Технология компримирования на добычных объектах
1.3 Нерасчётные режимы работы газоперекачивающего оборудования
1.4 Количественная оценка неравномерности и неопределенности показателей эксплуатации основного газоперекачивающего оборудования ДКС
1.5 Обоснование актуальности исследования. Постановка задачи
Глава 2. Методика количественной оценки влияния неопределенности показателей эксплуатации ГПА на показатели энергоэффективности технологий компримирования. Анализ методов моделирования газодинамических характеристик
2.1. Параметры режимов работы и критерии оценки энергоэффективности ДКС26
2.2. Расчёт удельных показателей энергоёмкости процесса компримирования
2.3 Расчёт показателей свойств природного газа
2.4 Характеристики газового компрессора
2.5. Моделирование центробежного компрессора при проведении
технологических расчётов
Методика двухпараметрической аппроксимации
Получение уравнений вида £ = с[о,п (о ,п)
Методика двухпараметрической аппроксимации. Определение степени сжатия
при заданных значениях п и С)
Пересчёт газодинамических характеристик при изменении условий работы
2.6. Показатели эффективности работы оборудования
Эффективный КПД привода газового компрессора
КПД газового компрессора
2.7 Основные расчётные зависимости в виде малых отклонений
Уравнение объёмного показателя политропы и адиабаты в малых отклоненияхбО
Уравнение производительности ЦБК в малых отклонениях
Уравнение коэффициента полезного действия компрессора в малых
отклонениях
Уравнение эффективного КПД привода в малых отклонениях
Уравнение удельной работы сжатия в малых отклонениях
Уравнение коэффициента загрузки по мощности в малых отклонениях
Уравнение расхода топливного газа в малых отклонениях
Расчёт удельных показателей энергоэффективности ГПА в малых отклонениях68 2.8 Методика оценки чувствительности показателей энергоэффективности и
энергоёмкости технологии компримирования
Глава 3. Оценка погрешности расчётов по методу малых отклонений. Сравнительный анализ методов моделирования газодинамических
характеристик высоконапорных ЦБК
3.1 Погрешность расчёта показателей энергоэффективности по методу малых отклонений
3.2 Влияние уравнения состояния на результаты расчёта по методу малых отклонений
3.3 Сравнительный анализ способов моделирования газодинамических
характеристик
Точность аппроксимации фактических данных
Сравнительный анализ методик пересчёта газодинамических характеристик ..87 Сравнительный анализ методов моделирования газодинамических
характеристик компрессоров. Описание всего поля ГДХ
Глава 4. Сравнительный анализ чувствительности показателей энергоэффективности различных технологий компримирования на добычных
технологических объектах
4.1. Влияние показателей эксплуатации на энергоэффективность работы ГПА в
составе промысловой технологии компримирования
Влияние показателей эксплуатации на энергопотребление компрессора
Ранжирование показателей эксплуатации по степени влияния на энергоэффективность компримирования природного газа
4.2. Влияние компонентного состава газа на показатели энергоэффективности
4.3. Сравнительный анализ чувствительности показателей энергоэффективности
для централизованной и распределённой схем компримирования
Показатели энергоэффективности в относительном виде
Оптимизация энергоэффективности многоступенчатой схемы компримирования
с промежуточным охлаждением
Оптимизация энергоэффективности распределённой схемы компримирования
4.4 Сравнительный анализ чувствительности показателей энергоэффективности централизованной и распределённой схем компримирования, различных
вариантов оснащения газоперекачивающих агрегатов
Сравнительный анализ вариантов оснащения газоперекачивающих агрегатов 127 Анализ чувствительности показателей энергоэффективности многоступенчатых и распределённых схем
4.5 Сравнительный анализ центробежного и осевого компрессоров
Заключение и выводы
Список литературы

МСр0 = а + Ь- Т + с-Т2+с!-Тг
(2.24)
где коэффициенты а,Ь,с,с/ зависят от состава природного газа, их рассчитывают по формуле:

(2.25)
Значения коэффициентов а1,Ь1,с1,с!1 компонентов газа приведены в [108]. АСР - поправка изобарной теплоемкости оределяем из уравнения: АСр=г-(1 + Х)2 6-а3-тг 3-а6-ж2
к у г-т4 г2-т5 ( }
В формулах (2.20) - (2.26) объемный и температурный коэффициент политропы вычисляют методом итераций.
В данной работе использована методика [108] расчёта показателей сжимаемости основана на уравнении В\П.
Показатели процесса сжатия зависят нескольких переменных:
пК = }пх, (Р,,, Рк, Тн, с, Т]п) (2.27)
к — к(Р![,Рк->Т1!,£,?1ад) (2.28)
Исходными данными для расчёта являются значения:
- температуры и давления в начале процесса сжатия, Тн и Рн;
- отношения давлений, реализуемое в процессе сжатия, £,
- КПД газового компрессора, Л> Лп
Объёмный показатель тх определяется из системы уравнений [108]:
'Ср Я
-е—(—+хср)
(2.29)
СрсР Чр упу =1—Уср+ тТ (1 + XСр )
где Уср , Хср , 2ср, со - коэффициенты изотермической и изобарической

сжимаемости, коэффициент сжимаемости газа теплоёмкость, определяемые по параметрам Р и Т на входе и выходе ЦБК по формулам вида: ср ~ °,5(Лн +
Показатель адиабаты (изоэнтропы) определяется по расчётной процедуре из ГОСТ 30313.3:
& = 1,556-()-3.9 ТО-4 Т-(1 -0,68-ха)~0,208-рс +

3 84- (1 -ха)[ — | +26,А-ха
(2.30)