Повышение эффективности использования избыточного давления природного газа на основе рационального выбора системы подогрева

• Автор: Жигулина, Екатерина Валериевна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Обзор литературы. Задачи исследования

1.1. Термодинамические основы работы дстандергенераторного арегата

1.2 Применение детандергенераторных агрегатов в системе газоснабжения.

1.2.1 Утилизационные турбодстандсрные установки стран СНГ.1

1.2.2 Утилизационные ту рбод етан дерн ыс установки зарубежных стран

1.3. Обзор научнотехнической литературы.

1.4. Задачи исследования.

Глава 2. Расчет свойств природного газа и анализ методик определения работы расширения в детандере

2.1 Определение свойств природного газа.

2. 2. Способы расчета процесса расширения природного газа
2.3. Оценка погрешности расчета удельной работы.
2.4 Погрешности расчетов показателей экономической эффективности . Глава 3. Энергетический и термодинамический анализы основных схем
использования ДГА на тепловых электрических станциях.
3.1 Рассматриваемые схемы подогрева природного газа на ТЭЦ
3.2. Энергетический анализ рассмотренных схем
3.2.1. Схема применения ДГА на ТЭЦ без подогрева газа.
3.2.2. Схема применения ДГА на ТЭЦ с подогревом природного газа паром из отборов турбин.
3.2.3. Схема применения ДГА на ТЭЦ с подогревом природного газа дымовыми газами котлов
3.2.4. Схема применения ДГА на ТЭЦ с подоревом газа низкопотенциальным теплом станции.
3.2.5. Сравнительный анализ рассмотренных схем
3.3. Эксергетический анализ схем подогрева природного газа.
3.4. Сравнительный анализ схем подогрева природного газа.
3.5. Особенности применения детандергенераторных агрегатов и некоторые предложения по совершенствованию схем их реализации
Глава 4. Техникоэкономическая оценка эффективности схем применения ДГА на ТЭС.
4.1. Расчет техникоэкономических показателей проекта
4.1.1. Оценка потенциала внедрения ДГА на ТЭЦ ОАО МОСЭНЕРГО
4.1.2. Исходные условия, предпосылки и допущения
4.1.3. Инвестиционные издержки.
4.1.4. Производственная программа
4.1.5. Определение и анализ себестоимости продукции
4.1.6. Налоги
4.2. Расчет экономической эффективности инвестиций
4.2.1. Анализ эффективности вложений инвестиций в проект внедрения ДГА наТЭЦ
4.2.2.Анализ показателей коммерческой эффективности предприятия
4.3. Выбор оптимальной схемы подогрева природного газа
Выводы по диссертации.
Список использованных источников


Впервые использовать перепад давления природного газа на ГРС (ГРП) для выработки электроэнергии с помощью турбодетандеров предложили академик М. Д. Миллионщиков и инженеры А. П. Строна, A. A. Дегтярев и Г. М. Рябинин в г. В г. Предложение этих авторов было экспериментально проверено на турбодетандерной установке ГРП Дашавского сажевого завода A. B. Александровым. Давление газа на входе в турбодетандер составляло 0,6-1 МПа, на выходе — 0,- 0, МПа. Мощность установки составляла - кВт [. В г. Института газа AI-І УССР на ГРС-1 г. Киева была смонтирована опытная установка по производству электроэнергии и холода. В - гг. А.П. Клименко [5-6]. Эти годы и последующие два десятилетия в бывшем СССР характеризовались строительством ГРЭС большой мощности и непрерывным увеличением объемов добычи природного газа. Однако использование утилизационных установок ограничивалось единичными экспериментальными образцами. Систематические исследования и разработка проблемы рационального использования потенциальной энергии дросселируемых потоков газа начались в -х годах в - объединении «Союзтурбогаз». Выли произведены оценки ресурсов потенциальной энергии газа на ГРС и ГТКС Мингазпрома, разработаны технологические схемы утилизационных установок, определены параметры и характеристики оборудования установок и их экономическая эффективность. Результаты этих исследований послужили основой решения научно-технического совета Мингазпрома СССР от г. Союзтурбогаз» утилизационных установок ДГА- мощностью кВт для ГРС и УКС2-0 мощностью 0 кВт для ГТКС [7]. Для выработки электроэнергии на ГТКС, мощность которой - МВт, первый образец УКС2-0, в г. ГКС-1 газопровода «Союз» ПО «Оренбургтрансгаз». Второй образец УКС2-0 также прошел опытно-промышленные испытания на этой же ГКС-1. В таблице 1. Таблица 1. Производительность о турбодетандера, тыс. Головной образец утилизационной установки ДГА- был изготовлен и прошел ведомственные приемные испытания в г. ГРС-7 г. Днепропетровска. В таблице 1. Таблица 1. Производительность турбодетандера, млн. Турбодетандер установки подключен к входному коллектору ГРС (параллельно блоку редуцирования) и к трем выходным коллекторам ГРС. Перед турбодетандером газ подогревается в огневых подогревателях. В г. ПО «Турбомоторный завод» (г. ГРП системы газоснабжения ТЭС мощностью 0 МВт. Основные данные установки приведены в таблице 1. В установке используется электрогенератор Т2ЭУЗ, приводимый осевым двенадцатиступенчатым ту'рбодетандером; первые пять ступеней имеют поворотные лопатки сопловых аппаратов для регулирования расхода. Подогрев газа осуществляется уходящими газами котлов ТЭС. Таблица 1. Мощность электрогенератора. МЛН. НМ' /сут. В г. АО «Криокор» введен в эксплуатацию на ГРП ТЭЦ- АО «Мосэнерго» энергосберегающий комплекс в составе двух детандер-генераторных агрегатов единичной мощностью кВт - ДГА- [9-]. В ДГА- используется осевой двухступенчатый турбодетандер, приводящий через редуктор синхронный генератор типа ТК-6-РТЗ Лысьвенского ТГЗ. В соответствии с технологической схемой ДГА- газ перед турбодетандером подогревается прямой сетевой водой, поступающей от теплофикационной установки ТЭЦ, а после турбодетандера направляется к горелкам пиковых водогрейных и основных энергетических котлов. Для получения 1 кВт электрической мощности и температуры газа на выходе из турбодетандера в заданных пределах используется 1,2 кВт теплоты [3]. Система управления, регулирования и защиты ДГА- в случае его аварийного останова обеспечивает устойчивое поддержание давления газа в газопроводе за агрегатом, соответствующего давлению в газопроводе за ГРІ I, что исключает возникновение опасных ситуаций для основных энергетических котлов ТЭЦ. В году аналогичный энергосберегающий комплекс был установлен на ТЭЦ- в г. Москве. Принципиальная схема установки ДГА- на ТЭЦ- приведена на рисунке 1. Природный газ из газопровода высокого давления поступает в газові,іе фильтры, затем газ нагревают в подогревателе газа до температур -0"С. Далее газ расширяется в ДГА-1 и ДГА-2 и поступает в общий коллектор и в газопровод низкого давления [].