Определение эффективности детандер-генераторных агрегатов при использовании вторичных энергетических ресурсов промышленных предприятий

• Автор: Соловьев, Роман Валерьевич
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 167 с. : ил.

Содержание

Список сокращений н обозначений

Введение.

Обзор литературы. Цель и задачи исследования.

Система газоснабжения. Применение детаидергеиераториых агрегатов

Термодинамические основы применения ДГА

Мировой опыт использования ДГА.

Возможные способы и источники подогрева газа, их особенности.

Постановка задачи исследования.

Разработка и исследование схем ДГА с использованием вторичных энергетических ресурсов промышленных предприятий для подогрева
Возможные схемы подключения ДГА на промышленных предприятиях Разработка схемы подключения ДГА с подогревом газа е использованием ВЭР.
Оценка мощности ДГА для промышленных предприятий.
Определение оптимальных давлений газа в схеме ДГА с промежуточными подогревами.
Оптимальное давление газа с одноступенчатым промежуточным подогревом
Оптимальные давления газа с двухступенчатым промежуточным подогревом
Определение температуры подогрева газа при применении промежуточных подогревов.
Определение температуры двухступенчатого подогрева газа.
Определение температуры трехступенчатого подогрева газа
Влияние потерь давления в подогревателях на работу ДГА при разных количествах ступеней подорева.
Выводы к главе 2
3 Испытания ДГА на ТЭЦ ОАО Мосэнерго.
3.1 Цель проведения испытаний.
3.2 Общая часть.
3.3 Расчт термодинамических характеристик природного газа
3.4 Обработка результатов испытаний.
3.5 Тепловой баланс подогревателей газа.
3.6 Результаты экспериментальных испытаний и их обработка.
3.7 Проверка программы Расчет ДГА по экспериментальным данным
Выводы к главе 3
4 Исследование эффективности использования ДГА с подогревом газа
при помощи ТНУ
4.1 Критерии выбора хладагента для теплонасосной установки
4.2 Проведение исследования эффективности работы ДГА при разных схемах подогрева газа.
4.3 Проведение исследования эффективности работы ДГА при разных схемах подо фев а газа с использованием фреона К.
4.4 Сравнительный анализ схем подогрева газа с использованием ГНУ и
отборов пара из турбин
Выводы к главе 4.
5 Определение эффективности использования ДГА при различных критериях оценки.
5.1 Эксергетичсский КПД схемы ТЭС с ДГА при разных способах подогрева газа
5.1.1 Эксергетичсский КПД схемы ГЭС с ДГ А при подогреве газа отбором
пара из турбины
5.1.2 Эксергетический КПД схемы ДГ А с подогревом газа при помощи ТНУ
5.2 Оценка техникоэкономической эффективности предлагаемой установки ДГАТНУ.
5.2.1 Исходные предпосылки
5.2.2 Исходные данные.
5.2.3 Определение ставки дисконтирования
5.2.4 Проведение оценки техникоэкономической эффективности установки
ДГАТНУ с тремя ступенями подогрева газа
Выводы к главе 5.
Выводы по диссертации
Список использованных источников


Ес тепловая мощность эквивалентна, примерно, мощности ДГА, а ее стоимость, по разным оценкам, может составлять до % общей стоимости Д1 Л. Вопрос выбора источника подогрева газа является одним из основных при принятии решения о целесообразности использования этих агрегатов. Кроме того, показатели системы подогрева газа существенно влияют на эксплуатационные затраты ДГА и, как следствие, на себестоимость производимой ДГА электроэнергии. Поэтому выбор и оптимизация схемы подогрева газа перед детандерами является одной из приоритетных задач, решаемых при проектировании ДГА. Одним из перспективных способов подогрева газа является использование вторичных энергетических ресурсов, что позволит повысить экономичность потребления топлива основного производства. Настоящая работа посвящена разработке схем подогрева газа перед ДГА вторичными энергетическими ресурсами. Полученные в работе результаты позволяют расчетным путем определять термодинамическую эффективность включения ДГА в схемы ГРС и ГРП промышленных предприятий при различных способах подогрева газа перед детандером. Обзор литературы. Система газоснабжения. Природный газ применяется в народном хозяйстве в качестве топлива в промышленности и в быту, а также и как сырье для различных предприятий. Газ в больших количествах используется в качестве топлива в металлургической, стекольной, цементной, легкой и пищевой промышленности, полностью или частично заменяя такие виды топлива, как уголь, кокс, мазут. На многих химических комбинатах природный газ используется в качестве сырья на производство разнообразной продукции. Химическая промышленность является одной центральных отраслей современной мировой экономики. Основная се задача - переработка и превращение различных видов сырья: нефти, природного газа, угля, руды, минералов, других полезных ископаемых, а также воды, воздуха в разнообразные продукты. Химическая промышленность определяется главным образом существующими в стране потребностями в машиностроении (пластмасса, стекло), текстильной промышленности (волокно, краски), сельском хозяйстве (удобрения, ядохимикаты), транспорте (моторное горючее, смазочные масла, синтетический каучук), строительстве (защитная пленка, стекло, пластик) и др. По производству серной кислоты Россия занимает второе место в мире, по выпуску минеральных удобрений - пятое, синтетических смол - четырнадцатое. Перевод химкомбината на газовое сырье позволяет вдвое увеличить выпуск его продукции и значительно снизить ее себестоимость. В настоящее время при проведении органического синтеза используется газовый конденсат. Поэтому и принимаются меры по широкому использованию газового конденсата. Крупнейшим потребителем газа в промышленности является черная металлургия. В доменных печах частичное применение природного газа дает экономию дефицитного кокса до % (1 м' природного газа заменяет 0,9-1,3 кг кокса), повышает производительность печи, улучшает качество чугуна, снижает его стоимость. В вагранках применение газа снижает расход кокса вдвое. Способ прямого восстановления железа из руд также основан на использовании газового топлива. В металлообработке использование газа повысило коэффициент полезного действия печей почти к 2 раза, а время нагрева деталей сократилось на %. Применение газа в металлургии, кроме того, удлиняет сроки службы футеровки. Применение природного газа в стекольной промышленности взамен генераторного газа повышает производительность стекловаренных печей на - # % при одновременном снижении удельного расхода топлива на -%. Себестоимость цемента снижается на -%. В кирпичном производстве цикл сокращается на %, а производительность труда возрастает на % [4_|. Все приведенное выше создает предпосылки для увеличения потребления природного газа в промышленности. Природный газ транспортируется по трубопроводам от места добычи до потребителей при высоком (. При его использовании в качестве топлива на электростанциях, котельных и т. К5. В системе газоснабжения технологическое снижение давления газового потока от давления в магистральном газопроводе до давления перед газоиспользующим оборудованием осуществляется обычно в двух ступенях.