Система поддержки решений по обеспечению эксплуатационной надежности и экологической безопасности работы технологического оборудования магистральных газопроводов

• Автор: Тухбатуллин, Фарит Гарифович
• Шифр специальности: 05.15.13
• Научная степень: Докторская
• Место защиты: Б. м.
• Количество страниц: 363 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ
1.1. Современные проблемы обнаружения и диагностики дефектов в технологическом оборудовании компрессорных станций
1.2. Методы снижения выбросов окислов азота газоперекачивающими агрегатами компрессорных станций магистральных газопроводов
1.3. Цель и задачи исследований
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
ПРОВЕДЕНИЯ РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ
2.1. Математическое моделирование технического обслуживания системы газоперекачивающих агрегатов
КС в виде управляемых полумарковских процессов
2.2. Математическое моделирование технического обслуживания запорной арматуры КС в виде управляемых полумарковских процессов
2.3. Оптимизация показателей эффективности системы технологического и силового оборудования КС путем проведения планово-предупредительных осмотров

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ
3.3. Теоретические и экспериментальные исследования
виброакустических характеристик запорной арматуры при наличии перетечек
3.2. Экспериментальные исследования герметичности запорной арматуры компрессорных станций
3.3. Разработка методов оценки текущего состояния газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций
4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ОБРАЗОВАНИЯ ОКИСИ АЗОТА ПРИ
ИСПОЛЬЗОВАНИИ ПРИРОДНОГО ГАЗА В ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВКАХ
4.1. Кинетика образования окиси азота при горении углеводородного топлива
4.2. Влияние турбулентности на интенсивность образования окислов азота
4.3. Исследование влияния турбулентных пульсаций на уровень концентрации окислов азота в условиях
работы камеры сгорания ГТК
5. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ
С ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКОЙ ТОПЛИВНО-ВОЗДУШНОЙ
СМЕСИ ДЛЯ ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК
5.1. Принципы моделирования процесса горения
5.2. Экспериментальный комплекс для модельных исследований образования окислов азота при горении подготовленных метано-воздушных смесей
5.3. Анализ результатов исследований процессов горения топливно-воздушной смеси в газотурбинных установках

5.4. Разработка методов применения горелочных устройств с предварительным смешением топлива в
промышленных газотурбинных установках ГТК
6. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ
БЕЗОПАСНОСТИ КОМПРЕССОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ
6.1. Проблемы и методы обеспечения заданных характеристик равномерности поля концентраций топлива
6.2. Исследование возможности расширения диапазона экологически безопасной работы горелочного устройства с предварительным смешением топлива
6.3. Промышленные испытания горелочных устройств с предварительным смешением топлива в реальных условиях эксплуатации
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

чение расхода воздуха в зону горения может достаточно эффективно повлиять на эмиссию N0. Именно такое решение было реализовано при модернизации камеры сгорания ГТК-10-4 ЮЖНИИГИПРОГАЗом. Увеличение расхода воздуха через горелочное устройство было достигнуто за счет снижения гидравлического сопротивления завихрителя [601. На специальном газодинамическом стенде были проведены измерения гидравлических характеристик штатного и модернизированного горелочных устройств, которые показали, что коэффициент гидравлического сопротивления модернизированного горелочного устройства уменьшился в 3. 5 раза. Расчеты с использованием зависимостей (1.1)
- (1.9) показывают, что на выходе из горелочного устройства концентрация N0X должна составлять не более 410 мг/нм3 (для штатного горелочного устройства в расчете СМОх = 700 мг/нм3). Данные измерений несколько ниже и составляют 340 мг/нм3 [112-114]. Завышение расчетных данных связано с тем, что при увеличении расхода воздуха в конструкции используется более совершенная система подачи газа. Детальный анализ влияния условий подачи газа в зону смешения рассматриваемых устройств на распределение параметров и б, определяющих ФПВ, представляется в настоящее время практически невозможным. Поэтому пользуются более упрощенными методами оценки совершенства смесеобразования. В работах [5, 126,127] предложены полуэмпирические зависимости для оценки распределения и уровня пульсаций б при смешении системы струй. Для условий поперечного вдува инертной примеси справедливы следующие соотношения [5]
Dt/(u. L) = 0.15 (q0 ut)1/2 , q0 = GT/GB , ut = u0/u ; (1.10)
(Dt x*)/(u L) = 0.16 + 0.004 (H/L)4/3 ; (1.11)
6/ =0.6 (x*/x), x < x*; 6/ = 0.6 (x*/x)3/4, x > x* , (1.12)
где Dt - коэффициент турбулентной диффузии; u - скорость потока воздуха; GT - расход топлива.