Введение к работе
На сегодня за рубежом индустрия производства и использования сжиженного природного газа (СПГ) является одной из наиболее рентабельных и перспективных отраслей топливной энергетики. Объем переработки (сжижения) природного газа достигнет в ближайшей перспективе 100 млрд.нм3 в год. Для хранения СПГ построено и успешно эксплуатируется около 400 шт теплоизолированных изотермических хранилищ с единичными объемами до 150 тыс.м3.
Технико-экономические исследования, проведенные у нас в стране большой группой организаций в рамках целевой государственной программы, показали широкую перспективу развития в России промьппленности СПГ для решения таких важных народно-хозяйственных задач, как повышение надежности газоснабжения крупных промышленных центров за счет регулирования пиковых нагрузок газопотребления с помощью СПГ, а также покрытие дефицита традиционных видов моторного топлива с помощью экологически чистого-СПГ.
В технологической цепи производства, хранения, распределения и использования СПГ изотермические хранилища являются одним из наиболее ответственных и дорогостоящих элементов, к которым предъявляются повышенные требования с точки зрения функциональной надежности и безопасности для окружающей среды.
В 'этой связи актуальной является задача, проведения комплексных исследований и технико-экономической
оптимизации характеристик изотермических хранилищ СПГ различного назначения.
Разработка научно-методических основ оптимизации параметров изотермических хранилищ сжиженных газов как на стадии проектирования, так и эксплуатации комплексов СПГ различного назначения, включая:
- обоснование объема буферного хранения в транспортной
системе по доставке газа в отдаленные районы или для
снабжения мотордым топливом транспортных средств;
- моделирование тепловых процессов, происходящих в
резервуаре в режиме стационарного хравения СПГ, а также
исследование влияния конструктивных особенностей хранилищ
на структуру теплового баланса;
- оптимизация параметров теплоизоляции с учетом типа и
специфики эксплуатации хранилища.
Создание промышленности СПГ в России предполагает в качестве одной из первоочередных мер разработку соответствующей научно-методической базы, в том числе создание ряда методик для практического решения прикладных задач.
В рамках реализации этой проблемы в работе представлена комплексная методика решения основных задач, связанных с оптимизацией технологических и экономических показателей изотермического хранения СПГ.
Предложена уточненная модель расчета характеристик тепловой изоляции резервуаров с учетом особенвостев процесса
хранения СПГ, позволяющая более обоснованно подойти к выбору технологических л технико-экономических показателей хранилищ СПГ.
Обоснован новый метод оптимизации буферного объема изотермического хранилища на базе детерминнрованно вероятностного. подхода к моделированию надежности функционирования всех сопряженных звеньев технологической цепи, т.е. как систем производства СПГ, так и транспортных систем распределения (перевозка СПГ автомобильным, железнодорожным и водным транспортом).
Разработанная методика оптимизации параметров
низкотемпературных изотермических хранилищ дает
возможность комплексной оценки их конструктивных п технико-экономических показателей. Использование методики проектными организациями на стадии рабочего проектирования позволяет выбрать и запроектировать рациональный тип изотермического хранилища с учетом хранимого продукта, технологических режимов его хранения, транспортировки и выдачи потребителю. Методика практически использована при обосновании характеристик изотермических хранилищ СПГ в рамках выполнения ТЭО по организации производства СПГ для сельскохозяйственных и коммунальных потребителей Оренбургской области.
основные положения. вынесенные на защиту,
, - Методика оптимизации буферного объема хранения СПГ, характеристик и параметров теплоизоляции изотермических хранилищ СПГ.
- Комплекс математических моделей и программ для расчета теплофизических процессов в хранилищах СПГ, закачки, отбора СПГ из хранилищ и графика движения транспортных средств.
Основные положения работы докладывались и обсуждались
на научно-технических конференциях Иркутского
политехнического университета (1989-1994 г.г.), на VIII семинаре кафедр групп теплофизического профиля вузов Сибири и Дальнего Востока (Иркутск, 1992 г.).
По теме диссертации опубликовано четыре статьи.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и содержит 110 стр. машинописного текста, 28 рисунков, 31 таблицу, список литературы из 81 наименования.