Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов




Скачать 316.19 Kb.
НазваниеМетоды повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов
страница1/3
ЗЮЗЬКОВ ВИКТОР ВИКТОРОВИЧ
Дата конвертации19.11.2012
Размер316.19 Kb.
ТипАвтореферат
  1   2   3



На правах рукописи











ЗЮЗЬКОВ ВИКТОР ВИКТОРОВИЧ



Методы ПОВЫШЕНИя энергоэффективности

компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов


Специальность: 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы в нефтяной и газовой промышленности.


АВТОРЕФЕРАТ

диссертация на соискание ученой степени

кандидата технических наук









Москва – 2011


Работа выполнена в Обществе с ограниченной ответственностью «Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий – Газпром ВНИИГАЗ».







Научный руководитель

доктор технических наук

Козлов Сергей Иванович






Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Мкртычан Яков Сергеевич

кандидат технических наук

Арабей Андрей Борисович





Ведущая организация:

«Российский государственный университет

нефти и газа имени И.М. Губкина»






Защита состоится «___» декабря 2011 г. в 1330 на заседании диссертационного совета Д 511.001.02, созданного при ООО «Газпром ВНИИГАЗ» по адресу: 147717, Московская обл., пос. Развилка, ООО «Газпром ВНИИГАЗ».





С содержанием диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ООО «Газпром ВНИИГАЗ».








Автореферат разослан «___» ноября 2011 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета,

канд. техн. наук




И.Н. Курганова



ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Энерговооруженность газовой промышленности определяется потребностями технологических процессов добычи, транспортировки, хранения, переработки и распределения природного газа. При этом основная часть расхода энергоресурсов (топлива и электроэнергии) приходится на магистральный транспорт газа.

Для повышения энергоэффективности компрессорных станций (КС) в проектах новых отечественных магистральных газопроводов (МГ) применены следующие технико-технологические решения: повышение рабочего давления газа, снижение гидравлического сопротивления линейной части (за счет применения труб с внутренним покрытием), применение газоперекачивающих агрегатов (ГПА) повышенной эффективности (эффективный КПД 32-39 %) и др.

Одновременно с проектами нового строительства для поддержания надежности и повышения энергоэффективности эксплуатируемых МГ реализуются программы реконструкции, использующие технические решения, которые в настоящее время не полностью реализуют технико-технологический потенциал по повышению энергоэффективности КС.

Как показывает практика, в условиях увеличения объемов добычи и транспорта газа при нарастающих темпах морального и физического старения эксплуатируемого компрессорного парка, программы реконструкции необходимо дополнить новыми методами повышения энергоэффективности КС, обоснование которых должно проводиться с учетом переменных режимов работы МГ.

Поэтому разработка и обоснование новых методов повышения энергоэффективности КС при реконструкции эксплуатируемых МГ с учетом режимно-технологических показателей транспорта газа является актуальной задачей исследования.

Целью диссертационной работы является разработка и обоснование новых методов повышения энергоэффективности КС при реконструкции МГ на основе совершенствования схем компрессорных цехов (КЦ) при выборе типов газотурбинных ГПА и мероприятий по реконструкции линейной части, обеспечивающих снижение потребности в газоперекачивающем оборудовании и затрат топливного газа.

Задачи исследования

1. Провести анализ влияния производительности газопровода на потребляемую мощность КС с учетом переменных режимов работы МГ.

2. Определить снижение потребляемой мощности и расхода топлива КС при реконструкции линейной части МГ с применением труб с внутренним покрытием.

3. Провести анализ режимов работы ГТС ООО «Газпром трансгаз Югорск» для обоснования возможности использования метода реконструкции КС многониточных систем МГ, работающих в едином гидравлическом режиме, с применением ГПА увеличенной единичной мощности (32 МВт).

4. Выполнить расчетно-экспериментальную оценку изменения показателя удельной энергоэффективности и технико-экономическую оценку стоимости жизненного цикла (СЖЦ) для обоснования наиболее целесообразного метода реконструкции КС многониточных систем МГ.

5. Выполнить теоретическое обоснование применения методов повышения энергоэффективности газотурбинного привода на КС: определить эксплуатационные характеристики ГТУ сложных термодинамических циклов; проанализировать особенности использования парогазового теплоутилизационного контура (ТУК), работающего совместно с ГПА на переменных режимах и генератора собственных нужд (ГСН) для индивидуального электроснабжения модульного ГПА.

Научная новизна работы

Уточнена взаимосвязь между производительностью газопровода и потребляемой мощностью КС, позволяющая определить изменение энергоемкости станции при переменных режимах работы МГ.

Обоснован энергосберегающий эффект от применения труб с внутренним покрытием при реконструкции линейной части эксплуатируемых МГ.

Впервые обосновано применение метода реконструкции КС многониточных систем МГ, работающих в едином гидравлическом режиме, с применением ГПА мощностью 32 МВт; создана математическая модель, позволяющая рассматривать варианты реконструкции КС с применением ГПА различных технологических схем.

Для определения изменения выходных параметров в процессе работы проведен анализ эксплуатационных свойств ГТУ сложных термодинамических циклов, подтверждающий преимущества их применения по сравнению с ГТУ простого цикла.

Разработана методика определения выходных параметров парогазового теплового утилизационного контура для расчета располагаемой мощности паротурбинной установки (ПТУ), располагаемой мощности и эффективного КПД парогазовой установки (ПГУ) при переменных режимах работы с ГПА.

Защищаемые положения:

1. Обоснование уточненной взаимосвязи между производительностью газопровода и потребляемой мощностью КС.

2. Обоснование энергосберегающего эффекта при ремонте линейной части участка газопровода с использованием труб с внутренним покрытием.

3. Метод реконструкции КС многониточных систем МГ, работающих в едином гидравлическом режиме, с применением ГПА увеличенной единичной мощности. Результаты расчетно-экспериментальной оценки показателя удельной энергоэффективности и технико-экономической оценки методов реконструкции КС с применением ГПА различных технологических схем.

4. Результаты анализа эксплуатационных свойств ГТУ сложных термодинамических циклов, позволяющие определить изменение располагаемой мощности и эффективного КПД при изменении эксплуатационных условий. Методика определения выходных параметров парогазового ТУК для расчета располагаемой мощности ПТУ, располагаемой мощности и эффективного КПД ПГУ при переменных режимах работы ГПА.

5. Обоснование номинальной мощности ГСН и энергосберегающего эффекта при его применении.

Практическая ценность работы. Результаты работы могут быть использованы при разработке программ реконструкции и технического перевооружения объектов транспорта газа, энергосбережения и повышения энергоэффективности ГТС ОАО «Газпром». Разработанные методики и результаты анализа работы ГТС и эксплуатационных характеристик ГТУ сложных термодинамических циклов могут быть использованы производственными и проектными организациями.

На основе полученных результатов разработаны рекомендации по повышению энергоэффективности КС МГ, вошедшие в отчет о НИР «Анализ применения современных технологий и технических решений при реконструкции и новом строительстве компрессорных станций», в отчет о НИР «Разработка концепции и основных технико-технологических решений применения агрегатов мощностью 32-35 МВт для реконструкции КС эксплуатируемых систем газопроводов» и в «Концепцию применения ГПА мощностью 32-35 МВт для реконструкции КС», утвержденные ОАО «Газпром». Результаты работы использованы при разработке Р Газпром 2-3.5-438-2010 «Расчет теплотехнических, газодинамических и экологических параметров газоперекачивающих агрегатов на переменных режимах», а также ОАО «ЮЖНИИГИПРОГАЗ» при разработке «Концепции реконструкции компрессорных станций ООО «Газпром трансгаз Югорск» с применением ГПА «Ладога - 32 РП».

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на III Международной конференции «Газотранспортные системы: Настоящее и будущее», II Научно-практической молодежной конференции «Новые технологии в газовой отрасли: опыт и преемственность» (ООО «Газпром ВНИИГАЗ», 2009-2011 гг.), на Международном симпозиуме «Потребители-производители компрессоров и компрессорного оборудования» (2010-2011 гг.), на LV и LVII Научно-технической сессии по проблемам газовых турбин (при Комиссии Российской Академии Наук по газовым турбинам, 2010-2011 гг.), на всероссийской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Новые решения и технологии в газотурбостроении» (ЦИАМ, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, из них 3 в журналах, входящих в «Перечень…» ВАК Минобрнауки РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 78 наименований. Работа изложена на 133 страницах, включая 49 рисунков и 27 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснован выбор направлений исследования и его цель, определен круг основных задач исследования, показана их актуальность, научная и практическая значимость.

В первой главе выполнен анализ состояния компрессорного парка и целевых показателей работы ГТС ОАО «Газпром».

Возрастная структура парка ГПА свидетельствует о моральном и физическом старении: 35,3 % мощностей газотурбинных ГПА достигли или превысили нормативную наработку; интенсивное развитие ГТС в 1980-90 гг. в настоящее время обусловливает возрастающую потребность в обновлении эксплуатируемого парка.

Определены показатели удельной энергоемкости (отношение потребляемой мощности КС к товаро-транспортной работе – ТТР) и удельной энергоэффективности (отношений расхода топлива КС к ТТР) отечественных и зарубежных МГ.

В табл. 1 приведены значения удельной энергоемкости и энергоэффективности отечественных и зарубежных МГ.

Таблица 1

Удельная энергоемкость и энергоэффективность КС МГ

Название газопровода

Удельная энергоемкость,

кВт∙ч/(млн м3∙км)

Удельная энергоэффективность,

м3/(млн м3∙км)

ГТС ОАО «Газпром» (ГТС Газпром Югорск)

69 (72,5)

28 (31)

Ухта – Грязовец

67,8

23,5

СЕГ: сухопутный участок (морской участок)

64,3 (33,1)

21 (10)

Бованенково-Ухта: I фаза (II фаза)

55,2 (69,8)

18 (23,5)

Альянс (США)

62

19,5

Северная граница (США)

67

21

Современные технико-технологические решения в транспорте газа (повышение рабочего давления газа, снижение гидравлического сопротивления линейной части, увеличение КПД и единичной мощности ГПА) позволяют повысить энергоэффективность КС проектов новых отечественных МГ. Однако применяемые инновационные технологии в большей степени являются металлосберегающими, чем энергосберегающими, т.е. принципиально не сокращают потребности в ГПА для КС.

Для повышения надежности и энергоэффективности эксплуатируемых МГ разрабатываются программы реконструкции, анализ которых выявил следующие общие недостатки:

- в результате реализации программ реконструкции энергоэффективность ГТС увеличивается не более чем на 1,8-2,0 % в год;

- применяемые технические решения направлены, в первую очередь, на поддержание технически возможной производительности МГ, а не технически возможной энергоэффективности, т.е. принципиально не сокращают энергоемкость эксплуатируемых КС; повышение энергоэффективности КС обеспечивается, главным образом, за счет замены и модернизации морально и физически устаревших ГПА (ГТК-6-750, ГПА-Ц-6,3, ГТК-10, ГПУ-10 и др.);

- не учитываются технологический потенциал многониточных систем МГ по увеличению единичной мощности эксплуатируемых ГПА; не рассматривается возможность применения энергосберегающих технических решений (ремонт линейной части с применением труб с внутренним покрытием, ГТУ сложных термодинамических циклов, в том числе парогазовые технологии и др.).

  1   2   3

Похожие:

Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов icon«Разработка концепции формирования и развития структуры сети магистральных газопроводов (смг) РФ в условиях либерализации рынка газа»
В рамках нп «крг» выполнена работа по разработке концепции формирования и развития структуры сети магистральных газопроводов и сделан...
Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов iconТехническое задание на выполнение работ по диагностированию тройниковых соединений, эксплуатируемых на магистральных газопроводах
Проведение диагностического обследования тройниковых соединений магистральных газопроводов методами неразрушающего контроля и выдача...
Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов iconРазработка методов оценки технического состояния сложных участков магистральных газопроводов

Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов iconМонографии 1-3 автора
Энергосбережение и автоматизация электрооборудования компрессорных станций / А. Ф. Пужайло [и др.]. Н. Новгород, 2010. 560 с
Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов iconРазработка технологии перевода Далматовского линейного производственного управления магистральных газопроводов филиала ООО «Газпром трансгаз Екатеринбург» на Open Source продукты

Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов iconЮкгу им. М. Ауезова А. А. Джумабаев доктор технических наук ену им. Л. Н. Гумилева Х. А. Абшенов
Локализация и остановка протяженных разрушений магистральных газопроводов проволочной обмоткой
Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов iconМуниципального образования «Наримановский район» Астраханской области Н. М. Кандыков
Астраханское линейное производственное управление магистральных газопроводов ООО «Газпром трансгаз Ставрополь»
Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов iconПриложение к постановлению администрации города Орска от № акт
На основании письма Домбаровского линейного производственного управления магистральных газопроводов «ооо «Газпром трансгаз Екатеринбург»...
Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов iconА. Г. Кабанову 610004, г. Киров, >ул. Набережная Грина
Директору мбу «Центр проведения торгов, энергоэффективности и повышения квалификации»
Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов iconМетодические указания по их выполнению. Предназначено для студентов дневной и заочной формы обучения
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальностям: 090600-"Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых...
Разместите кнопку на своём сайте:
kk.convdocs.org



База данных защищена авторским правом ©kk.convdocs.org 2012-2017
обратиться к администрации
kk.convdocs.org
Главная страница