Оценка эффективности режимов работы и регулирование газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях

• Автор: Кичатов, Виталий Викторович
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
I СОСТОЯНИЕ И РЕЖИМЫ РАБОТЫ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ
1.1 Направления энергосбережения в газовой отрасли при магистральном транспорте природного газа
1.2 Состояние и перспективы развития объектов газотранспортной системы
1.3 Обзор отечественного и иностранного опыта решения задач определения наиболее эффективных режимов работы КС
1.4 Основные цели и задачи работы
II ВЫБОР КРИТЕРИЯ ОПТИМИЗАЦИИ И МЕТОДОВ ЕГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
2.1 Выбор критерия оценки эффективности режимов работы ГПА в системах компримирования
2.2 Анализ и оценка точности аналитических методов определения мощности ГПА
2.3 Апробация выбранного критерия эффективности работы ГПА на системе компримирования с параллельной обвязкой
2.4 Апробация выбранного критерия эффективности работы ГПА на системе компримирования с последовательной обвязкой
2.5 Анализ и выбор графоаналитических методов определения мощности ГПА
2.6 Перестроение приведенных газодинамических характеристик
III РЕГУЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ГПА
В СИСТЕМАХ КОМПРИМИРОВАНИЯ КС
3.1 Методика оптимизации распределения нагрузки между ГПА в системах компримирования со смешанной обвязкой

3.2 Определение наиболее эффективного распределения нагрузки между ГПА в системах компримирования с последовательной обвязкой при
трехступенчатом сжатии
3.3 Использование коэффициентов технического состояния ГПА при
решении задач оптимизации режимов работы КС
3.4 Выбор оптимальной схемы компримирования
3.5 Оптимизация режимов работы ГПА в составе КС с учётом
неопределённости исходных данных
3.6 Промежуточное охлаждение
3.7 Экономическая и энергетическая оценка результатов применения
методик регулирования режимов работы ГПА
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Газовая промышленность является в настоящее время важнейшей составной частью топливно-энергетического комплекса России, а природный газ в обозримой перспективе останется одним из важнейших видов уникального топлива и ценного химического сырья. Этому в значительной степени способствует то, что на территории России сосредоточена треть мировых запасов природного газа и созданный за многие годы уникальный производственный потенциал.
Среди множества проблем, стоящих перед газовой промышленностью, снижение энергозатрат на собственные нужды и, в частности, при магистральном транспорте природного газа является одной из основных. Согласно отраслевой структуре потребления первичных энергоносителей основная доля энергозатрат (93,2 %) приходится на природный газ. А из всего объема потребления природного газа основная часть (82,6 %) приходится на магистральный транспорт газа. Таким образом, приоритетной задачей отрасли является газосбережение при магистральном транспорте. Потенциал газосбережения в России оценивается в 109-111 млрд. м3 [8]. Несмотря на относительно низкую долю электроэнергии в балансе потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) (6,5 %), ее экономия имеет для отрасли большое значение из-за высоких цен на электроэнергию при централизованных поставках. Поскольку практически три четверти ТЭР, расходуемых в отрасли, потребляется при магистральном транспорте природного газа, то снижение энергоемкости газотранспортной системы страны является важнейшей задачей отраслевого энергосбережения [17].
Учитывая, что основным потребителем энергоресурсов при транспорте газа являются компрессорные станции (КС), проблема снижения энергетических затрат в отрасли в первую очередь должна быть направлена на повышение эффективности их работы. Расход топливного газа во многом определяется типом и количеством газоперекачивающих агрегатов (ГПА), включаемых в системы компримирования, а также режимом работы каждого

Для наиболее точного определения индикаторной и эффективной мощности ГПА, как основной составляющей критерия, по которому производится оценка эффективности режима работы системы компримирования, необходимо выбрать корректную математическую модель процесса сжатия. Так как существует несколько методик определения мощности, расходуемой на сжатие, следует сопоставить результаты расчета мощности по разным методикам с показаниями бесконтактного измерителя крутящего момента (БИКМ) для различных типов ГГПА, имеющих различные единичные мощности.
Основные технические характеристики измерителя БИКМ [63]:
• основная, приведенная к верхнему значению диапазона,
2.2 Анализ и оценка точности аналитических методов определения мощности ГПА
Аналитические методы определения мощности ГПА могут применяться для сопоставления эффективности работы однотипных КС или ГПА, определения фактически затрачиваемой мощности на процесс сжатия без применения приведенных характеристик ЦЕН, а также при определении возможности отключения КС.
Действительная эффективная мощность ГТУ часто определяется по мощности, потребляемой нагнетателем.
• диапазон измерения крутящего момента, кН'м
• частота вращения вала, об./мин
• максимальная измеряемая мощность, МВт
от 0 до
от 0 до 10000

погрешность измерения, не более,
1,0.
(2.6)