Повышение энергоэффективности транспортировки природного газа

• Автор: Колоколова, Евгения Александровна
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 199 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ О ПОВЫШЕНИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАГИСТРАЛЬНОГО ТРАНСПОРТА ПРИРОДНОГО ГАЗА

1.1 Повышение энергетической эффективности аппаратов воздушного охлаждения газа

1.2 Повышение энергетической эффективности путем оптимизации режимов работы компрессорных станций

Выводы по главе

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ АППАРАТОВ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗА з

2.1 Промышленный эксперимент на аппаратах воздушного охлаждения газа

2.2 Влияние угла установки лопастей вентилятора на температуру выхода с компрессорной станции
2.3 Влияние загрязнения на тепловую эффективность аппаратов воздушного охлаждения газа

Выводы по главе

ГЛАВА 3 ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ УЧАСТКА, СОСТОЯЩЕГО ИЗ
ДВУХ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ
3.1 Выбор критерия оптимальности
3.2 Математическая модель работы аппаратов воздушного охлаждения газа
3.3 Математическая модель линейного участка и работы нагнетателя на компрессорной станции
3.4 Алгоритм определения оптимальной температуры на выходе с компрессорной станции методом имитации отжига
Выводы по главе
ГЛАВА 4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТ Ь ПРИ ОПТИМИЗАЦИИ УЧАСТКА ГАЗОТРАНСПОРТНОЙ СИС-

4.1 Повышение эффективности транспортировки природного газа

4.2 Технико-экономическая эффективность при определении оптимальной температуры природного газа на выходе компрессорной станции
4.3 Эффективность нахождения оптимальной температуры методом отжига
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Российская Федерация является владельцем крупнейшей разветвленной системы магистральных газопроводов. В связи с возрастающим спросом на природный газ, увеличением стоимости топливно-энергетических ресурсов и снижением добычи природного газа задачи трубопроводного транспорта, направленные на повышение энергоэффективности работы газовой отрасли являются наиболее актуальными.
Разработка оптимальных режимов является одним из наиболее эффективных методов снижения себестоимости транспортировки природного газа. Одним из способов оптимизации работы технологического участка магистральных газопроводов является определение оптимальной температуры природного газа, которая достигается путем регулирования работы аппаратов воздушного охлаждения газа.
Температура природного газа на выходе с компрессорной станции зависит не только от режима работы газоперекачивающих агрегатов, но также и от тепловой эффективности системы охлаждения, которая определяется степенью загрязнения теплообменных секций аппаратов. Поэтому при проведении оптимизации путем снижения температуры природного газа необходимо также учитывать периодичность проведения очисток поверхности теплообмена аппаратов воздушного охлаждения (АВО).
В настоящее время разработанные алгоритмы определения оптимальной температуры природного газа содержат математические модели, при применении которых возникает необходимость проведения дополнительных исследований работы АВО газа (определение фактического коэффициента теплопередачи, расхода воздуха, проходящего через теплообменные секции, и т.д.). В связи с этим особое значение приобретают упрощенные алгоритмы

77мех, ~ механический КПД 1-го ЦБН;
^-эффективный КПД 1-ой ГТУ;
<21 - низшая теплота сгорания топлива, кДж/м3;
//т,-цена топливного газа, руб./м3;
//„-цена электроэнергии, руб./кВт-ч;
У|е—мощность, потребляемая одним вентилятором, кВт;
пв-количество включенных вентиляторов.
Достоинством данного критерия является его полная независимость от инфляции. На основании данного критерия был разработан алгоритм по выбору рациональной частоты вращения ротора турбины.
Выводы по главе
1. Одним из основных способов снижения себестоимости транспортировки природного газа является снижение температуры на выходе с компрессорной станции.
2. Исследования по повышению энергоэффективности работы газотранспортной системы проводятся на примере двух-трех последовательно работающих компрессорных станций.
3. Оптимизация режимов работы компрессорных станций в совокупности газоперекачивающих агрегатов и аппаратов воздушного охлаждения газа позволит повысить эффективность транспортировки природного газа.
4. В качестве основного критерия оптимизации работы технологического участка, состоящего из двух компрессорных станций и газопровода между ними, используются минимальные затраты на топливно-энергетические ресурсы в денежном выражении. В разных работах данный критерий выбирается по-разному: суммарные затраты на электроэнергию системы охлаждения первой станции и на топливный газ на последующей, разница затратпри оптимальном и фактическом режимах работы и т.д.