Научная статья на тему 'АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ ДЕТАНДЕР – ГЕНЕРАТОРНОГО АГРЕГАТА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА ТЕПЛА'

АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ ДЕТАНДЕР – ГЕНЕРАТОРНОГО АГРЕГАТА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА ТЕПЛА Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
55
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
вторичные энергоресурсы / природный газ / детандер генератор / низкопотенциальный источник тепла / предварительный подогрев / мощность / secondary energy resources / natural gas / expander-generator / low-potential heat source / preheating / power

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Мукольянц А. А., Сотникова И. В., Каримова Н. Э., Таубалдиев А. А.

В статье рассматривается проблема использования вторичных энергоресурсов в системе транспорта и распределения природного газа, и возможность производства электроэнергии без сжигания топлива редуцированием природного газа высокого давления на газораспределительных станциях. Приведён анализ влияния температуры низкопотенциального источника тепла на предварительный подогрев газа на входе в детандер генераторный агрегат и, следовательно, на мощность.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Мукольянц А. А., Сотникова И. В., Каримова Н. Э., Таубалдиев А. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF THE POWER OF THE EXPANDER-GENERATOR UNIT DEPENDING ON THE TEMPERATURE OF THE LOW-POTENTIAL HEAT SOURCE

The article deals with the problem of using secondary energy resources in the natural gas transportation and distribution system, and the possibility of generating electricity without burning fuel by reducing high-pressure natural gas at gas distribution stations. The analysis of the influence of the temperature of a low potential heat source on the preheating of the gas at the inlet to the expander-generator unit and, consequently, on the power is given.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ ДЕТАНДЕР – ГЕНЕРАТОРНОГО АГРЕГАТА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА ТЕПЛА»

13. Wagner Jr., Frank S. Acetic Acid // Kirk-Oth-mer Encyclopedia of Chemical Technology. 4th. New York : John Wiley & Sons, 2004.

14. Chemical encyclopedia. Moscow: Soviet Encyclopedia, 1988. [Published in Russian].

15. Herbert Müller, «Tetrahydrofuran» in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 2002, Wiley-VCH, Weinheim.

16. "Zhangjiagang Shunchang Chemical Co., Ltd". Триетилфосфат. 2004 року.

17. Medina-Gonzalez1 Y., Aimar, P. Lahitte J.-F., Remigy J.-C. Towards green membranes: preparation of cellulose acetate ultrafiltration membranes using methyl lactate as a biosolvent. International Journal of Sustainable Engineering. 2011, 4 (1). 75-83.

ANALYSIS OF THE POWER OF THE EXPANDER-GENERATOR UNIT DEPENDING ON THE TEMPERATURE OF THE LOW-POTENTIAL HEAT SOURCE

Mukolyants A.A.

Docent

Tashkent State Technical University named after Islam Karimov 100095 Uzbekistan, Tashkent, University street 2A

Sotnikova I.V. Senior Lecturer

Tashkent State Technical University named after Islam Karimov 100095 Uzbekistan, Tashkent, University street 2A

Karimova N.E.

Assistant

Tashkent State Technical University named after Islam Karimov 100095 Uzbekistan, Tashkent, University street 2A

Taubaldiev A.A. Bachelor

Tashkent State Technical University named after Islam Karimov 100095 Uzbekistan, Tashkent, University street 2A

АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ ДЕТАНДЕР - ГЕНЕРАТОРНОГО АГРЕГАТА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ НИЗКОПОТЕНЦИАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА ТЕПЛА

Мукольянц А.А.

Доцент

Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова

100095 Узбекистан, Ташкент, улица Университетская 2А

Сотникова И.В Старший преподаватель

Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова

100095 Узбекистан, Ташкент, улица Университетская 2А

Каримова Н.Э. Ассистент

Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова

100095 Узбекистан, Ташкент, улица Университетская 2А

Таубалдиев А.А. Бакалавр

Ташкентский государственный технический университет имени Ислама Каримова

100095 Узбекистан, Ташкент, улица Университетская 2А

Abstract

The article deals with the problem of using secondary energy resources in the natural gas transportation and distribution system, and the possibility of generating electricity without burning fuel by reducing high-pressure natural gas at gas distribution stations. The analysis of the influence of the temperature of a low - potential heat source on the preheating of the gas at the inlet to the expander-generator unit and, consequently, on the power is given.

Аннотация

В статье рассматривается проблема использования вторичных энергоресурсов в системе транспорта и распределения природного газа, и возможность производства электроэнергии без сжигания топлива редуцированием природного газа высокого давления на газораспределительных станциях. Приведён анализ влияния температуры низкопотенциального источника тепла на предварительный подогрев газа на входе в детандер - генераторный агрегат и, следовательно, на мощность.

Keywords: secondary energy resources, natural gas, expander-generator, low-potential heat source, preheating, power.

Ключевые слова: вторичные энергоресурсы, природный газ, детандер - генератор, низкопотенциальный источник тепла, предварительный подогрев, мощность.

Одно из направлений энергосбережения в системе добычи и транспортировки газа связано с применением детандер-генераторных агрегатов (ДГА) для выработки электроэнергии за счет использования технологического перепада давления транспортируемого природного газа. Детандер-генераторный агрегат представляет собой устройство, в котором теплосодержание транспортируемого потока природного газа сначала преобразуется в механическую энергию в детандере, а затем в электричество в генераторе [1].

3

Снижение давления газа при использовании ДГА на ГРС и ГРП происходит за счет его расширения в детандере. Существует также принципиальная возможность одновременного с выработкой электроэнергии производства и полезного использования тепла и холода [2]. Установив утилизационные установки, использующие избыточный потенциал давления газа, можно получить электрическую энергию как на ГРС и ГРП, так и на других узлах редуцирования [3].

На рисунке 1 представлена принципиальная схема включения ДГА.

б 4

-Ш-г—

Рис.1. Схема газорасширительного комплекса ГРП (ГРС) с ДГА

Расширитель подключается параллельно дроссельному устройству, заменяя его частично или полностью. Когда газ расширяется в детандере, температура потока падает намного больше, чем при дросселировании. Без предварительного подогрева перед детандером температура газа может быть ниже температуры, при которой эксплуатация газопроводов невозможна. По этой причине, помимо детандера и подключенного к нему электрогенератора, ДГА включает в себя теплообменник для подогрева газа перед детандером [4].

Подогрев газа до ДГА можно производить до некоторого значения, так как температура выхода из ДГА необходимо придерживать в пределах от 22 до 30 °С Это связано в первую очередь с тем, что существует воздействие газа, при температурах

Исходные данные для 1

выше допустимой, на трубопровод, который может привести к износу.

Температура подогрева лежит в пределах от 30 до 100 °С Выбор температуры производится из технико-экономического соображения, так как дальнейшее повышение температуры приводит к затратам при подводе стороннего источника тепла. Источником тепла может служить отработанное тепло с ТЭС (если ГРС или ГРП находится по близости), теплонасосная установка.

В том случае, если источником тепла служит теплонасосная установка, то необходимо учесть и температуру низкопотенциального источника тепла.

Для расчёта были приняты данные представленные в таблице 1.

Таблица 1

Расход газа Q, м3/ч Входное давление Рвх, Мпа Выходное давление Рвых, Мпа

41000 19 6

Полученные данные при расчёте по приведённым первоначальным данным представлены в таблице 2.

Таблица 2

Зависимость мощности ДГА при различных температурах газа_

Температура газа на входе в ДГА, 0С Мощность ДГА, кВт

30 923,8

40 954,2

50 984,7

60 1015,2

70 1045,7

80 1076,2

Оптимальные значения температур для различных температурах низкопотенциального подогрева газа до ДГА, представлены на графике источника тепла (рис.2.). зависимости полезной мощности ДГА при

Температура газа на входе в детандер,'

Рис.2. Зависимость полезной мощности ДГА от температуры газа на входе в детандер и температуры источника низкопотенциальной теплоты

Результаты исследований показывают [5], что оптимальное значение температуры газа, поступающего в детандер, соответствует максимальной полезной мощности системы. Из графика видно, что оптимальное значение температуры газа на входе в детандер увеличивается с 60 до 70 0С при изменении температуры источника тепла с низкотемпературным потенциалом от 5 до 30 0С.

Максимальная полезная мощность ДГА соответствует температуре на входе в расширитель 70 0С и низкой температуре источника тепла 30 0С. Доля мощности, подаваемой ДГА, монотонно уменьшается с увеличением температуры газа на входе в расширитель. Эта зависимость объясняется соотношением мощности, вырабатываемой детандером, и мощностью собственных нужд установки.

Мощность детандера увеличивается с увеличением температуры газа на входе детандер, в то время как мощность собственных нужд также увеличивается (в основном из-за увеличения мощности, потребляемой компрессором теплонасосной установки).

Температура низкопотенциального источника тепла имеет большое влияние на величину доли мощности, вырабатываемой с помощью ДГА. При повышении температуры низкопотенциального источника тепла от 5 до 30 0С часть отпускаемой мощ-

ности увеличивается на 2,6 - 5,0 %, чем выше температура газа перед детандером, тем больше влияние оказывает изменение температуры источника низкопотенциальной теплоты.

Список литературы

1. Агабабов В.С., Корягин А.В. Производство электроэнергии в детандер-генераторных агрегатах с одновременным отпуском теплоты различных температурных уровней (теплоты или холода) // Промышленная энергетика. 2004. № 8. С. 46-48.

2.Урванов С. В., Кондрашова Ю. Н., Газизова О. В., Скворцов Д. С. (2017) Разработка и исследование существующих возможностей использования детандер-генераторной установки для газораспределительной станции с использованием теплонасосной установки в качестве системы газового отопления. Вестник ЮУрГУ. Серия "Энергия". 2. с. 5-13.

3. Буранов М., Муколянц А., Сотникова И. (2019) Выработка электрической энергии на газопроводах с использованием технологического перепада давления транспортируемого природного газа. J. Phys.: Conf. Ser. 1399 055038 https: // doi: 10.1088 / 1742-6596 / 1399/5/055089

4. Муколянц А. А., Буранов М. Д., Сотникова И. В., Махмудов В. Ф. (2020) Анализ работы детандер-генераторной установки на

газораспределительной станции. Физический журнал: Серия конференций. Журнал физики: Серия конференций 1515 022053 https: // doi: 10.1088 / 1742-6596 / 1515/2/022053

5. Муколянц А. А., Буранов М. Д., Сотникова И. В., Азимова М. М. (2020) Анализ влияния входных параметров на эффективность работы детандерной генераторной установки в системе газовых сетей республики Узбекистан. E3 S Web of Conferences 216, 01130

https://doi.org/10.1051/e3sconf/20202/601130

References

1. Agababov V.S., Koryagin A.V. Electricity production in expander-generator units with simultaneous release of heat of different temperature levels (heat or cold) // Industrial energy. 2004. No. 8. S. 46-48.

2. Urvanov S.V., Kondrashova Yu.N., Gazizova O.V., Skvortsov D.S. (2017) Development and study of existing possibilities of using an expander-generator set

for a gas distribution station using a heat pump unit as a gas heating system ... Bulletin of SUSU. Series "Energy". 2.c. 5-13.

3. Buranov M., Mukolyants A., Sotnikova I. (2019) Generation of electrical energy on gas pipelines using the technological differential pressure of transported natural gas. J. Phys .: Conf. Ser. 1399 055038 https: // doi: 10.1088 / 1742-6596 / 1399/5/055089

4. Mukolyants A. A., Buranov M. D., Sotnikova I. V., Makhmudov V. F. (2020) Analysis of the operation of the expander-generator set at the gas distribution station. Physics journal: Conference series. Physics Journal: Conference Series 1515 022053 https: // doi: 10.1088 / 1742-6596 / 1515/2/022053

5. Mukolyants A. A., Buranov M. D., Sotnikova I. V., Azimova M. M. (2020) Analysis of the influence of input parameters on the efficiency of the expander generator set in the gas network system of the Republic of Uzbekistan. E3S Web of Conferences 216, 01130 https://doi.org/10.1051/e3sconf/20202/601130

BENCHMARKING OF TECHNOLOGICAL TRANSPORT

Stoyan K.

Ph.D.

Gazprom Dobycha Nadym. LTD 14, Leningradsky, Yamal-Nenets Autonomous Area, Nadym, 629735, Russia

БЕНЧМАРКИНГ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА

Стоян К.К.

кандидат технических наук ООО «Газпром добыча Надым» РФ, Ямало-Ненецкий автономный округ, г. Надым, пр. Ленинградский 14

Abstract

Technological transport is involved in a large number of technological processes of the main production activity. To improve the efficiency of technological transport, it is necessary to constantly regulate its activities based on the analysis of activities. For a more effective analysis, it is necessary to revise the principles of its conduct and key assessment indicators.

Аннотация

Технологический транспорт в организациях участвует в большом числе технологических процессов основной производственной деятельности. Для повышения эффективности деятельности технологического транспорта необходимо постоянно регулировать его деятельность на основе анализа деятельности. Для более эффективного проведения анализа необходимо пересмотреть принципы его проведения и ключевых показателей оценки.

Keywords: benchmarking, technological transport, mono-analysis.

Ключевые слова: бенчмаркинг, технологический транспорт, моно-анализ.

Бенчмаркинг (от англ. Bench - уровень, высота и mark - отметка) - это метод управления предприятием, предполагающий непрерывный процесс оценки и сравнения характеристик товаров/ услуг и способов организации работы с эталонными показателями ведущих компаний для сбора информации, которая поможет рассматриваемому предприятию определить цель своего совершенствования и провести мероприятия по улучшению работы [1].

Актуальность применения бенчмаркинга как инструмента анализа деятельности предприятия, а именно технологического транспорта имеет высокий потенциал. На данный момент все крупные компании «гиганты» используют бенчмаркинг для регулирования своей деятельности с целью повышения эффективности. Деятельность транспорта в таких компаниях имеет важную роль, так как он используется в технологии производственных процессах. Регулирование деятельности транспорта в

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.