Научная статья на тему 'Утилизационная детандер энергетическая установка для транспортируемого природного газа'

Утилизационная детандер энергетическая установка для транспортируемого природного газа Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
532
91
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТРАНСПОРТИРУЕМЫЙ ПРИРОДНЫЙ ГАЗ / СНИЖЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ / ТУРБОДЕТАНДЕР

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Гумеров И. Р., Кувшинов Н. Е.

В статье рассматриваются возможности применения утилизационной детандер энергетической установки для транспортируемого природного газа.

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

Текст научной работы на тему «Утилизационная детандер энергетическая установка для транспортируемого природного газа»

Рассматриваемая схема (рис. 1) расширяет сферу применения турбодетандеров, так как помимо электроэнергии позволяет получать промышленный холод и жидкую пропан-бутановую фракцию, пригодную к использованию на автотранспорте. Наряду с этим обеспечивается очистка природного газа от загрязняющих примесей, что способствует значительному снижению загазованности газифицированных квартир [3, 4].

Природный газ состоит в основном из метана с примесью азота, углекислого газа, этана, пропана, бутана и небольшого количества других компонентов. Пропан и бутан, которые при температуре 20°С и давлении 1 кг/см2 находятся в газообразном состоянии, а при понижении температуры или повышении давления переходят в жидкое состояние. При давлении 1 кг/см2 температура кипения пропана и бутана минус 42,1°C и минус 0,5°C соответственно. Температура кипения изобутана минус 11,7°C. Сжиженную пропан-бутановую фракцию хранят в резервуарах под давлением 1,6 МПа. Температура стенок резервуара должна быть в диапазоне от минус 60°С до 50°С [5]. Список использованной литературы:

1. Гафуров А.М. Энергоутилизационный комплекс по производству электроэнергии на газораспределительной станции для нужд газотранспортной системы России. // Энергетика Татарстана. -2013. - № 3 (31). - С. 12-17.

2. Гафуров А.М. Комбинированная газотурбинная установка системы газораспределения. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2013. - №3. - С. 15-19.

3. Гафуров А.М. Газотурбинная установка НК-16СТ с обращенным газогенератором и низкокипящим рабочим контуром. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2012. - №4-1. - С. 78-83.

4. Гафуров А.М. Утилизация низкопотенциальной теплоты для дополнительной выработки электроэнергии при турбодетандировании природного газа в системе газораспределения. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. - №1 (20). - С. 28-36.

5. Гафуров А.М., Осипов Б.М. Турбодетандирование природного газа на газораспределительной станции с последующим его сжижением. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. -2011. - №2 (9). - С. 6-11.

© Гумеров И.Р., Кувшинов Н.Е., 2016

УДК 621.438

И.Р. Гумеров

студент 4 курса института теплоэнергетики, кафедры «ПТЭ»

Н.Е. Кувшинов

магистрант 1 курса института теплоэнергетики, кафедры «КУПГ» Казанский государственный энергетический университет

Г. Казань, Российская Федерация

УТИЛИЗАЦИОННАЯ ДЕТАНДЕР ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРУЕМОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА

Аннотация

В статье рассматриваются возможности применения утилизационной детандер энергетической установки для транспортируемого природного газа.

Ключевые слова

Транспортируемый природный газ, снижение давления, турбодетандер

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №4/2016 ISSN 2410-6070_

При существующей системе газоснабжения потребителей давление транспортируемого природного газа снижается за счет простого дросселирования с полной потерей избыточной механической энергии, ранее затраченной на сжатие газа в компрессорах. Для утилизации потенциальной энергии давления газа могут использоваться утилизационные детандер энергетические установки (УДЭУ).

УДЭУ предназначены для выработки электроэнергии путем рекуперации энергии избыточного давления природного газа на узлах его редуцирования - газораспределительных станциях (ГРС), на газораспределительных пунктах (ГРП) тепловых электростанций и крупных промышленных предприятий [1].

В зависимости от уровня подогрева газа перед турбодетандером, температура газа на выходе из него может быть как выше, так и ниже 0°С. Это позволяет организовать процесс подогрева газа в УТДУ таким образом, чтобы наряду с электроэнергией вырабатывать холод. Наибольшей технико-экономической эффективности использования УТДУ можно добиться при комбинированном производстве электроэнергии и холода [2, 3].

Рассмотрим энергетическую установку УДЭУ-2500, мощностью 2500 кВт (рис. 1), предназначенную для получения холода на температурном уровне минус 30°С в схеме низкотемпературной абсорбции с одновременной выработкой электроэнергии - 13024,8 тыс. кВт-час/год и выходом сжиженной пропан-бутановой фракции - 85,95 тыс. т/год, газового бензина - 56,28 тыс. т/год, дизельной фракции - 23,49 тыс. т/год. Установка рассчитана на расход транспортируемого природного газа в 3 - 5,5 млн. м3/сутки.

Рисунок 1 - Принципиальная схема установки УДЭУ-2500: ТО1, ТО2 - Теплообменник-охладитель; С1, С2 - Сепаратор-отделитель; Т - Турбодетандер; Г - Электрогенератор; А1, А2 - Абсорбент.

Природный газ состоит в основном из метана с примесью азота, углекислого газа, этана, пропана, бутана и небольшого количества других компонентов. Поэтому транспортируемый природный газ вначале подвергают охлаждению в ТО1, ТО2 и сепарации в С1 (рис. 1), где в процессе охлаждения выпадают твердые частицы углекислого газа и гидратов воды. За счет получения холода на температурном уровне минус 30°С при расширении газа в турбодетандере обеспечивается: работа сепаратора-отделителя С2 по извлечению из установки легкоожижаемых компонентов (пропан-бутановой фракции); работа установки низкотемпературной абсорбции для извлечения из газа широкой фракции легких углеводородов; работа установки низкотемпературной конденсации, где из дегазированного в абсорберах конденсата в колонне деэтанизации происходит отделение метана и этана от насыщенной смеси адсорбента и конденсата [4, 5].

Список использованной литературы:

1. Гафуров А.М. Утилизация низкопотенциальной теплоты для дополнительной выработки электроэнергии при турбодетандировании природного газа в системе газораспределения. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2014. - №1 (20). - С. 28-36.

2. Гафуров А.М. Комбинированная газотурбинная установка системы газораспределения. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2013. - №3. - С. 15-19.

3. Гафуров А.М. Газотурбинная установка НК-16СТ с обращенным газогенератором и низкокипящим рабочим контуром. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2012. - №4-1. - С. 78-83.

4. Гафуров А.М. Энергоутилизационный комплекс по производству электроэнергии на газораспределительной станции для нужд газотранспортной системы России. // Энергетика Татарстана. -2013. - № 3 (31). - С. 12-17.

5. Гафуров А.М., Осипов Б.М. Турбодетандирование природного газа на газораспределительной станции с последующим его сжижением. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. -2011. - №2 (9). - С. 6-11.

© Гумеров И.Р., Кувшинов Н.Е., 2016

УДК 62-63

И.Р. Гумеров

студент 4 курса института теплоэнергетики, кафедры «ПТЭ»

Н.Е. Кувшинов

магистрант 1 курса института теплоэнергетики, кафедры «КУПГ» Казанский государственный энергетический университет

Г. Казань, Российская Федерация

ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАЗУТА

Аннотация

В статье рассматриваются основные физико-химические свойства мазута, условия его хранения и использования.

Ключевые слова

Мазут, хранение и транспортировка, вязкость, плотность, температура

Вязкость является важнейшим показателем качества мазута и выражается в единицах кинематической вязкости (в сантистоксах - сСт) или в градусах условной вязкости (°ВУ). Кинематическая вязкость определяется как отношение времени истечения из вискозиметра Энглера типа ВУ 200 мл испытуемого мазута при стандартной температуре (для тяжелых мазутов - 80°С) ко времени истечения 200 мл дистиллированной воды при температуре 20°С. Значение этого отношения выражают числом условных градусов.

Для нормального транспорта по трубопроводам и тонкого распыливания мазута в механических форсунках необходимо поддерживать его вязкость на уровне 2-3,5°ВУ. Вязкость мазута сильно зависит от температуры. Изменение вязкости мазутов с температурой определяется присутствием в них углеводородов парафинового ряда. Для транспорта мазута по трубопроводам и нормальной работы мазутных насосов его температура должна поддерживаться около 60-70°С [1].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.