CC BY
12
УДК 665.5
Бозоров Г.Р., к.т.н.
доцент Журакулов Б.Э. студент магистратуры Бухарский инженерно-технологический институт
Республика Узбекистан, г. Бухара ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ КОМПРИМИРОВАНИЯ Аннотация: в данной статье изучены основные направления повышения энергоэффективности технологии компримирования газа. Определены наиболее целесообразные типы компрессоров и двигателей для удовлетворениия потребности технологических процессов (поршневые и центробежные компрессоры, ГТД и ЭД:) и области их преимущественного использования.
Ключевые слова: компрессор, транспорт газа, энергоэффективность, компримирования, агрегат, двигатель, напор.
Bozorov G.R., c.t.s., associate professor Jurakulov B.E., master student Bukhara engineering-technological institute
Uzbekistan, Bukhara ENERGY EFFICIENCY OF COMPRESSION TECHNOLOGY Abstract: this article examines the main directions of improving the energy efficiency of gas compression technology. The most appropriate types of compressors and engines to meet the needs of technological processes (piston and centrifugal compressors, gas turbine engines and ED:) and the areas of their primary use are determined.
Keywords: compressor, gas transport, energy efficiency, compression, unit, engine, pressure.
Энергосбережение в ГП, как приоритетная стратегическая задача развития отрасли была обозначена в середине 80 гг. [1]. Ряд проблем повышения энергоэффективности ГПА были рассмотрены и решены ранее, в рамках задач выбора типа привода, компрессоров для оснащения ГПА, конструктивного совершенствования узлов (агрегатов) ГПА [2].
Основные направления повышения энергоэффективности технологии компримирования [2,3,4,]:
-рациональный выбор основного газоперекачивающего оборудования: согласование параметров режимов работы и оптимальной области характеристики ГПА;
- повышение энергоэффективности схем компримирования; -повышение эффективности работы основного газоперекачивающего оборудования - увеличение КПД привода и компрессора, снижение интенсивности ухудшения технического состояния, оперативное
регулирование работы ГПА, с целью минимизации энергозатрат.
Задача сравнения различных видов компрессорных машин и приводных двигателей впервые была научно поставлена и решена Б.П. Поршаковым в 1961 г [5,6]. Также вопросами выбора типа машин и определением области их применения в различное время занимались Генкин К.И., Белоконь Н.И., Поршаков Б.П., Промтов А.И., Семичев В.Г., Доброхотов В.Д, Смерека Б.М., Аркский А. К. [6].
В разные периоды развития ГП рассматривалась возможность использования различных типов компрессорных машин (КМ): поршневых [7]; ЦБК с радиальным входом, ЦБК с осевым входом и регулируемым входным направляющим аппаратом [8]; осевых компрессоров природного газа [9]. А также различных типов привода: поршневой двигатель, паровая турбина, электродвигатель, газотурбинный двигатель (простого цикла одновальный, со свободной турбиной, с регенерацией тепла выхлопных газов).
Научное обоснование критериев оценки энергоэффективности режимов работы и принципов регулирования ГПА было выполнено Н.И. Белоконём в 1964-69 гг. [6,8]. Это послужило базисом при решении задач оперативного контроля режимов работы и технического состояния газотурбинных ГПА [10], создания систем управления [11].
Определению оптимальной схемы компримирования посвящены работы [1,2]. В ООО «Газпром ВНИИГАЗ» изучению проблем энергосбережения посвящены работы Галиуллина З.Т., Леонтьеа Е.В., Хворова Г.А., Огнева В.В., Стурейко О.П., Щуровского В.А., Веретельника А.В. На основании результатов исследований разработаны Программы энергосбережения в ОАО «Газпром» на 2002-2003 гг., на 2004-2006 гг., на 2007-2010 г., а также нормативные документы, определяющие порядок нормирования и контроля потребления ТЭР [12].
В качестве наиболее значимых результатов научных исследований, применительно к энергоэффективности компримирования природного газа следует выделить следующие:
1) Определены наиболее целесообразные типы компрессоров и двигателей для удовлетворениия потребности технологических процессов (поршневые и центробежные компрессоры, ГТД и ЭД:) и области их преимущественного использования [10]:
- поршневые - различные технологические модификации с широким диапазоном степеней сжатия и давлений при относительно небольших объемных расходах и единичных мощностях (до 2,0 МВт);
- газотурбинные ГПА с ЦБК - линейные и дожимные компрессорные станции на крупных газотранспортных системах;
- электроприводные ГПА - КС в районах крупных энергосистем.
2) В области магистрального транспорта газа: обоснование типоразмерного ряда ГПА, оптимальности полнонапорной технологии компримирования для отечественных газотранспортных систем (конец 60-х -
начале 70-х годов, Е.В. Леонтьев, С.Н. Синицын, И.В. Барцев). Экономическая целесообразность применения полнонапорной схемы обусловлена упрощением общей схемы КС, сокращением количества установленных ГПА, снижении величины гидравлических потерь, более высокой эффективностью на переменных режимах работы.
3) Для промысловых ДКС [1, 10]: методическое сопровождение использования и обоснование типоразмерного ряда ГПА (СПЧ), построение и исследование функции суммарных затрат на создание и эксплуатацию ДКС [13].
В рамках решения проблемы энергосбережения в настоящее время вновь возник интерес к применению ГТУ «сложного» цикла (с регенератором, парогазовый цикл), электродвигателя с регулируемым приводом, ЦБК с осевым входом, ЦБК с регулируемым сопловым аппаратом, осевого газового компрессора [14]. Также стала очевидной необходимость системного подхода для решения существующих задач и применения методов многопараметрической оптимизации. Однако в настоящее время, в основном реализуется более простая локальная оптимизация, которая имеет незначительный потенциал для улучшения показателей эффективности, например, как при оперативном регулировании работы КС [1].
Можно выделить ряд работ (Завальный П.Н., Калинин А.Ф., Ярунина
H.Н., Веретельник А.В.) в отдельное направление, посвящённое формализации и алгоритмизации системного подхода и адаптации методик многокритериальных оптимизации для технологических объектов ГП [15].
Одной из причин препятствующей повышению эффективности работы является неприспособленность существующих технических решений к работе на нерасчётных режимах, возникающих из-за отличия фактических параметров работы технологического оборудования от проектных значений [16]. Это не позволяет реализовать на практике потенциал эффективности, заложенный при проектировании. Поскольку потенциал повышения энергоэффективности путём оперативного регулирования мал (порядка 1,0 -2,0 %) [14], то существенное улучшение энергетических характеристик системы возможно только за счёт её адаптации всей системы к фактическим условием эксплуатации (реконструкция, техническое перевооружение). Это требует дополнительных временных и финансовых затрат. Поэтому необходима разработка технических решений, показатели эффективности которых в наименьшей степени чувствительны к отклонению фактических показателей от проектных.
Использованные источники:
I. Калинин А.Ф. Эффективность и регулирование режимов работы систем трубопроводного транспорта природного газа. - М.: МПА-Пресс, 2004. - 168 с.
2. Леонтьев Е.В. Интенсификация магистрального транспорта газа / З.Т. Галлиулин, Е.В. Леонтьев-М.: Недра, 1991. -272 с.
3. Концепция энергосбережения в ОАО «Газпром» на 2001-2010 гг. - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2001. - 66 с.
4. Современное состояние и перспективное развитие направлений энергосбережения в транспорте газа, А.Г. Ишков, Г.А. Хворов, М.В. Юмашев, Е.В. Юров, Л.К. Ешич// Газовая промышленность - 2003. - №2. -2010, №10, С. 41-42.
5. Оценка эффективности работы систем компримирования компрессорных станций/ А.Ф. Калинин, В.В. Кичатов, А.Ю. Торопов // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина, -№4 (257) октябрь-декабрь -С. 85-95.
6. Сопоставление различных видов энергоприводов к центробежным нагнетателям на КС МГ/ Б.П. Поршаков, P.M. Бикчентай, И.А. Стрельцов // Газовая промышленность -1966. - №11 - С. 50-56.
7. Генкин К.И. Технический уровень отечественных газоперекачивающих агрегатов и мероприятия по его повышению// Научно-технический обзор, М.: Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов, 1965. - с.23.
8. Щуровский В.А. Развитие энергопривода для компрессорных станций газовой промышленности (Краткий исторический очерк), М. изд-во ВНИИГАЗ,- 29 с.
9. Газоперекачивающий агрегат/ А.М. Люлька,А.И. Гриценко, Ю.Н. Васильев, Л.С. Золотаревский, К.Г. Евграфов, Е.А. Сатановский, А.А. Столяров (СССР). - №1160081; Заявлено: 09.06.83; Опубликовано: 07.06.85, Бюл. № 21.
10. Влияние загрязнений на работу осевых компрессоров ГТУ / А.П. Тарабрин, В.А. Щуровский, А.И. Бодров // Газовая промышленность - 1995 -№7 -С.30-31.
11. Управление нагнетательной компрессорной станцией / В.И. Истомин, А.В. Огородник, В.Ф. Кортунова // Газовая промышленность - 1991 - №4 - С. 22-24.
12. СТО Газпром 2-1.20-122-2007 «Методика проведения энергоаудита компрессорной станции, компрессорных цехов с газотурбинными и электроприводными газоперекачивающими агрегатами».
13. Барцев И. В. Исследование технологических параметров компрессорных станций с центробежными нагнетателями природного газа: Дис. на соискание учёной степени канд. техн. наук: 05.15.07, Москва, 1978 - с.156.
14. Основные направления развития и технико-технологические решения в газоперекачивающей технике для компрессорных станций: Материалы заседания секции «Транспортировка и подземное хранение газа «Научно -технического совета ОАО»Газпром» (Москва, июнь 2007 г.) - М.: ООО «ИРЦ Г азпром», 2007 - 57 с.
15. Завальный П.Н. Оптимизация совместной работы системы «ГАЗОПРОВОД-НАГНЕТАТЕЛЬ-ГТУ» //Газовая промышленность - 2001 -№3 -С. 34-35.
16. Чурикова М.М. Эффективность использования газоперекачивающих агрегатов различной единичной мощности на магистральных газопроводах: Автореф. дис. на соискание учёной степени канд. техн. наук: 25.00.19 -Москва, 2009 - с.23.
УДК 665.5
Бозоров Г.Р., к.т.н.
доцент Каршиев З. студент магистратуры Бухарский инженерно-технологический институт
Республика Узбекистан, г. Бухара ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ ГАЗОВ ОТ СЕРОВОДОРОДА ФИЗИЧЕСКОЙ АБСОРБЦИЕЙ
Аннотация: в данной статье рассмотрено преимущество процесса «Селексол» для очистки газа от кислых компонентов и сравнены показатели с другими абсорбентами. Процесс "Селексол" позволяет выделить из углеводородного газа кислый газ, богатый сероводородом, что значительно улучшает показатели последующего процесса получения серы из этого газа. По этой же причине процесс "Селексол" часто используют для очистки от Н2S предназначенного для закачки в пласт, газа, когда не требуется удалять его инертные компоненты.
Ключевые слова: кислый газ, сероводород, температура, абсорбция, абсорбент, осушка газа.
Bozorov G.R., c.t.s., associate professor Karshiyev Z., master student Bukhara engineering-technological institute
Uzbekistan, Bukhara STUDY THE PROCESS OF GAS PURIFICATION FROM HYDROGEN SULFIDE BY PHYSICAL ABSORPTION
Abstract: this article discusses the advantage of the process "Selexol" for purification of gas from acidic components and compared with other absorbents. The "Selexol" process allows to extract from hydrocarbon gas an acid gas rich in hydrogen sulfide, which significantly improves the performance of the subsequent process of obtaining sulfur from this gas. For the same reason, the process "Selexol" is often used for cleaning of H2S gas intended for injection into the formation, when it is not required to remove its inert components.
Keywords: acid gas, hydrogen sulfide, temperature, absorption, absorbent, gas drying.
В последние годы получили развитие методы очистки, основанные на использовании физической абсорбции сероводорода. Процессы физической абсорбции основаны на растворении компонента газа в жидкости,
