Введение к работе
Актуальность темы диссертации: Начавшаяся перестройка экономики, переход страны на рыночный механизм хозяйствования предопределяет пути дальнейшего интенсивного развития и трубопроводного транспорта природных газов, разумного сочетания путей экстенсивного и интенсивного развития.
Сущность интенсификации трубопроводного транспорта газов сводится прежде всего к получению дополнительного товарного газа без увеличения затрат на производство ресурсов, что связано прежде всего со снижением удельных энергозатрат на транспорт газа.
В связи с этими актуальными задачами исследований
становятся:" " - . .
анализ степени загрузки и определение эксплуатационных показателей действующих газопроводных систем;
разработка способов повышения технического состояния КО в целях увеличения подачи газа и снижения энергозатрат;
разработка методов оптимизации режимов работы КС по условию максимума производительности и минимума энергозатрат на компримирование;
совершенствование технологий оперативного управления режимами работы газопроводов;
совершенствование нормирования расхода топливно-энергетических ресурсов и сокращение потерь газа при его транспорте по газопроводу и т.д.;
- большую актуальность приобретает проблема экологической
безопасности при работе газотурбинных агрегатов на газопроводах,
в частности, из-за выбросов оксидов азота в атмосферу с выхлопными продуктами сгорания ГТУ.
Решению этих задач и посвящено настоящее исследование.
Цель работы: разработать и научно обосновать подходы к методологии модернизации и реконструкции компрессорных станций с газотурбинным приводом в условиях энергосберегающей технологии транспорта газа и охраны окружающей среды.
Основные задачи исследования: Для осуществления цели диссертации оказалось необходимым решить спедующие задачи:
рассмотреть особенности развития трубопроводного транспорта газа и дать оценку его состояния в современных условиях;
проанализировать показатели перспективных
газоперекачивающих агрегатов (ГПА), сравнить их с показателями эксплуатируемых ГПА и предложить критерии для определения целесообразности проведения модернизации и реконструкции компрессорных станций;
рассмотреть подходы к экономии энергозатрат на КС при транспорте природных газов;
дать обоснование целесообразности использования на КС агрегатов с различной единичной мощностью в условиях переменного режима работы;
смоделировать темпы обновления парка ГПА на газопроводах;
- рассмотреть условия образования оксидов азота в процессе
сжигания топлива л разработать подходы к снижению величины их
выбросов при работе ГТУ на газопроводах.
Научная новизна. Предложены критерии для определения продолжительности эксплуатации ГПА с газотурбинным приводом на КС и комплексной оценки целесообразности проведения модернизации и реконструкции компрессорных станций.
научной новизной обладает результат обоснования целесообразности использования на КС агрегатов с различной единичной мощностью в условиях переменного режима работы газопровода. впервые получено уравнение для определения оптимального числа рабочих ГПА с различной единичной мощностью, устанавливаемых на КС при их реконструкции, с учетом относительной амплитуды колебаний подачи газа по газопроводу в разрезе года;
- установлены относительные изменения основных видов
энергозатрат на перекачку газа при изменении подачи газа вдоль
трассы газопровода;
- впервые предложен и обоснован метод снижения выхода
оксидов азота при эксплуатации на КС ГТУ с регенерацией теплоты
отходящих газов.
Практическая ценность и реализация результатов работы: Результаты проведенных в диссертации исследований использованы в программах проводимой модернизации газопроводов предприятия "Мострансгаз", на КС "Чаплыгин" и КС "Луганск", что позволило сократить число базовых ГПА на КС с 12 и 17 соответственно до 8 и 13 за счет установки на каждой КС по два ГПА-Ц-16. Относительная экономия топлипного газа на этих КС за счет оптимизации режимов работы ГПА составляет примерно 3-10%.
В ЛПУ "Донское", ГП "Мострансгаз" выполнены в рамках проводимой модернизации, работы по объединению цехов с агрегатами ГТН-25 и ЭГПА-12,5 МВт перемычками на входе и
выходе, что позволяет, исходя из цены на топливный газ и электроэнергию, обеспечить оптимальный режим работы КС по условию минимума расходов на энергоносители при переменном режиме работы газопровода.
Комплексный подход к решению задачи экономии газа на нужды перекачки при модернизации КС с реализацией предлагаемых решений дает основание утверждать, что вполне можно обеспечить относительную годовую экономию газа на уровне 12-15%.
Апробация работы: Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:
научно-технических совещаниях по реконструкции систем газопроводов при ГГК "Газпром" (г.г. Москва, Саратов, Ухта, 1989-1992г. г.);
научно-технических семинарах кафедры "Термодинамики и тепловых двигателей" ГАНГ им.И.М.Губкина (г.Моаква, 19Э2г.);
- ведущем предприятии ГП "Югтрансгаз" (г.Саратов, 1993г.).
Публикации: По результатам выполненных исследований
опубликовано 9 лечатных работ.
Объем работы: Диссертация состоит из введения, трех глав, общих выводов, списка литературы на 56 наименований и изложена на 130 страница)"., содержит 38 рисункоз и 16 таблиц.