Диплом Оценка влияния затрат различных потоков энергии напоказатели целого ряда КС и ГТС, номер: 301070

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
1. Обзор литературы и постановка задачи исследования 6
1.1. Состояние газотранспортных систем 6
1.2. Обзор существующих методик оценки эффективности элементов газотранспортных систем 19
1.3. Аналитический обзор работ 21
1.4. Постановка задачи работы 26
2. Показатели эффективности работы ГТС и их элементов 28
2.1. Критерии и показатели эффективности 28
2.2. Методика эксергетического анализа и диаграмма эксергия-энтальпия 30
2.3. Диаграммы потоков эксергии с определением потерь 35
3. Вопросы теплотехнической эффективности и повышения уровня эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения газа 37
3.1. Применение аппаратов воздушного охлаждения газа на КС 37
3.2. Влияние различных факторов на термодинамическую эффективность эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения газа 40
3.2.1. Деградация коэффициента теплопередачи АВОГ 40
3.2.2. Исследование неравномерности поля скоростей воздушного потока при изменении угла атаки лопастей 47
3.3. Основные способы регулирования работы вентиляторов АВОГ 53
3.3.1. Способ дискретного регулирования 53
3.3.2. Частотно-регулируемый привод (ЧРП) вентиляторов АВОГ 56
3.3.3. Эффективность применения частотно-регулируемого привода вентиляторов АВО 66
4. Алгоритм регулирования температуры газа на выходе из компрессорной станции 75
5. Методика оценки экономической эффективности использования частотно-регулируемого привода в АВОГ 78
6. Применение детандер-генераторных агрегатов и утилизаторов тепла на компрессорных станциях 84
6.1. Анализ выработки электроэнергии на ДГА, установленном в линии подачи топливного газа на ГПА, и возможность её использования 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 93
ПРИЛОЖЕНИЕ А 104
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 105
ПРИЛОЖЕНИЕ В 107
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 110
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 111

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Diesel & Gas Turbine Worldwide. July – august 2011. Pages 26 – 32.
2. Официальный сайт организации ОАО «Газпром»:http://www.gazprom.ru
3. Зюзьков В.В., Щуровский В.А. Энергоэффективность магистрального транспорта газа и потребности в газоперекачивающей технике. Компрессорная техника и пневматика (КТП). 2011, №1, С.38-41
4. Концепция применения на КС газотурбинных установок, включая прогноз развития мирового газотурбостроения и сравнительный анализ других типов приводов, ООО «ВНИИГАЗ», 2006.
5. Roberto Chelini. First Compressors Delivered For Alliance Pipeline. //Compressor Tech Two. 1999. September-October. Page 28.
6. Phil Burnside. Alliance Pipeline Readies Windfall Compressor Station for Mainline Duty. // Compressor Tech Two. 1999. November-December. page 64.
7. Russ Burget. Cooper Rolls Coberra 6562 DLE Packages Power Northern
Border's Chicago Project. // Compressor Tech Two. 1999. March-April. page 88
8. Ian Cameron. West-East China Gas Pipeline Project Nears Completion.// Compressor Tech Two. July. 2005. page 42.
9. Калинин А.Ф. Технологии промысловой подготовки и магистрального транспорта природного газа. – Москва: МПА-Пресс, 2007 – 323 с. с илл., стр. 9.
10. Шайхутдинов А.З., Щуровский В.А., Стратегия развития газотранспортной системы России, Газотурбинные технологии, 2012, юбилейный номер, стр. 12.
11. Щуровский В.А., Развитие энергопривода для компрессорных станций
(краткий исторический очерк). 2008
12. Зюзьков В.В., Методы повышения энергоэффективности компрессорных станций при реконструкции магистральных газопроводов: дис. канд. тех. наук: 05.02.13/ Зюзьков Виктор Викторович – Москва, 2011 – 133 с.
13. Гаряев А.А., Применение детандер-генераторных агрегатов для повышения экономичности и надежности работы компрессорных станций в
системе транспорта газа: автореферат диссертации … кандидата технических наук: 05.14.04/ Гаряев Александр Андреевич – М., 2008 – 20 с.
14. Сагитов Р.Р., Калинин Н.В. Снижение затрат электроэнергии на привод вентиляторов в газо-воздушном теплообменнике. Электрооборудование: эксплуатация и ремонт №11, 2012.
15. Модернизация вентиляторов АВО газа при реконструкции КС МГ. С.В. Алимов, В.А. Маланичев, С.В. Кубаров, А.О. Прокопец, Е.В. Устинов. Газовая промышленность. 2009. №4.
16. Тримбач А.А., Аршакян И.И. Повышение эффективности работы установок охлаждения газа. Газовая промышленность. 2006. №12 – С. 52-55.
17. Сагитов Р.Р., Калинин Н.В., Карпов Е.В. Совершенствование выбора и эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения. Сборник тезисов докладов, Семнадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». Москва, 2011.
18. СТО Газпром 2-3.5-051-2006 Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов, ОАО «Газпром»,- Москва, 2006. – 194 с.
19. СТО Газпром 2-3.5-253-2008 Контроль качества оборудования при поставке и эксплуатации. Агрегаты газоперекачивающие с газотурбинным
приводом. Аппараты воздушного охлаждения газа. ОАО «Газпром»,- Москва, 2008. –89 с.
20. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов (утверждены приказом Министерства экономики России, Министерства финансов России, Госстроя России от 21 июня 1999 г. № ВК 477).
21. Norsok standard O-CR-001* Life cycle cost for systems and equipment. Common requirements. (Rev 1, April 1996).
22. The Father of shale gas. Forbes, 2009-07-16.
23. Энергосбережение в трубопроводном транспорте газа. А.А. Апостолов, А.М. Бойко, Р.Н. Бикчентай и др., Москва: ГУП Издательство «Нефть и газ», РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина 2000, - 176 с.
24. Федеральный Закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» №261-ФЗ от 23.11.2009 г.
25. Указ Президента РФ «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики» №889 от 04.06.2008 г.
26. «Энергетическая стратегия России на период до 2030 г.» (Распоряжение Правительства РФ №1715-р от 13.11.2009 г.)
27. Постановление Правления Открытого Акционерного Общества «Газпром» «О перспективах разработки и внедрения газо- и энергосберегающих технологий и их влиянии на оптимизацию топливно-энергетического баланса РФ» №3 от 22.01.2009 г.
28. Приказ Открытого Акционерного Общества «Газпром» «Об организации работ по энергосбережению в ОАО «Газпром»» № 77 от 09.10.2000 г.
29. Щуровский В.А., Шайхутдинов А.З., Будзуляк Б.В. К вопросу о повышении эффективности транспортировки газа в России. Газотурбинные
технологии. 2003. №6. С. 2-6.
30. Щуровский В.А., Огнев В.В., Козлов С.И.. Газотранспортное оборудование: состояние и перспективы. Газотранспортные технологии сегодня и завтра. Сборник научных трудов – Москва: ООО «Газпром ВНИИГАЗ». 2008. – 214с.
31. Эксергетический анализ работы компрессорных станций и газоперекачивающих агрегатов. Р.Р. Сагитов, Н.В. Калинин, А.Е. Марчева и др., Энергосбережение – теория и практика: труды шестой международной школы-семинара молодых ученых и специалистов. Москва. 2012 – 424 с.
32. Сагитов Р.Р., Калинин Н.В.. Методика оценки эффективности работы компрессорных станций и газоперекачивающих агрегатов с использованием эксергетических показателей. Сборник работ молодых ученых и специалистов. Москва, ООО «Газпром ВНИИГАЗ», 2013 – 90 с.
33. Сагитов Р.Р., Калинин Н.В. Применение эксергетического анализа для оценки эффективности работы компрессорных станций и газоперекачивающих агрегатов. Надежность и безопасность энергетики №2(21) 2013. С 53-56.
34. Калинин А.Ф. Расчет, регулирование и оптимизация режимов работы газоперекачивающих агрегатов. – Москва: МПА-Пресс, 2011.- 264 c.
35. Сагитов Р.Р., Калинин Н.В., Карпов Е.В. Повышение эффективности работы аппаратов воздушного охлаждения газа. Тезисы докладов IX Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России». Москва, 2012.
36. Ярунина Н.Н. Оптимизация термодинамических параметров в теплотехническом процессе компримирования газа: автореферат диссертации кандидата технических наук: 05.14.04/ Ярунина Наталья Николаевна – Иваново, 2009 – 24 с.
37. Инструкция по определению эффективности работы и технического состояния газоперекачивающих агрегатов (ГПА) компрессорных станций магистральных газопроводов. З.Т. Галиуллин, И.Е. Ходанович, С.Н. Синицын и др. Москва, 1975.
38. ПР 51-31323949-43-99. Методические указания по проведению теплотехнических и газодинамических расчетов при испытаниях газотурбинных газоперекачивающих агрегатов. В.А. Щуровский, Ю.Н. Синицын, В.И. Корнеев и др. ВНИИГАЗ. Москва, 1999.
39. Методика оценки энергоэффективности газотранспортных объектов и систем. М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2007.
40. Коновалов А.А., Калинин А.Ф. Оценка эффективности работы компрессорного цеха. Территория Нефтегаз № 12, 2011.
41. СТО Газпром 2-3.5-253-2008. Контроль качества оборудования при поставке и эксплуатации. Агрегаты газоперекачивающие с газотурбинным
приводом. Аппараты воздушного охлаждения газа. ОАО «Газпром»,- М., 2009. –50 с.
42. Методика проведения энергоаудита компрессорной станции, компрессорных цехов с газотурбинными и электроприводными ГПА. – Москва: ООО «ИРЦ Газпром», 2007.
43. Выбор оптимального режима работы газотурбинного привода турбокомпрессорного агрегата на основе анализа его эксергетического КПД. В.П. Парафейник, В.Н. Довженко, С.Д. Фролов. Турбины и компрессоры, 1999 г., № 8, 9.
44. Евенко В.И., Парафейник В.П. Термодинамическая эффективность газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом, Пром. Теплотехника, 2000, т. 22, №1.
45. Андреев Л.П., Никульшин В.Р. Определение КПД газовых механических нагнетателей Пром. Теплотехника, 1996, т.18, № 4.
46. Бродянский В.М., Соколов E. Я. «Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения», Москва: Энергоиздат, 1981 г.
47. Нагнетатели и тепловые двигатели, В.М. Черкасский, Н.В. Калинин и др., М.: Энергоиздат, 1997 г.
48. Жигулина Е.В. Повышение эффективности использования избыточного давления природного газа на основе рационального выбора системы подогрева: диссертация кандидата технических наук: 05.14.04/ Жигулина Екатерина Валериевна – М., 2011 -166 с.
49. Шервуд Т., Праусниц Дж., Рид Д. Свойства газов и жидкостей. Л. Химия, 1982, 591 с.
50. Куличихин В.В. Турбодетандеры на тепловых электростанциях. Сборник докладов научно-технической конференции «Проблемы теплофикации. Опыт и перспективы». Москва. ВТИ. 2006 г., с 111 – 114.
51. СТО Газпром 2-1.20-601-2011 Методика расчета эффекта энергосбережения топливно-энергетических ресурсов, расходуемых насобственные технологические нужды магистрального транспорта газа. Москва. 2012. – 69 стр.
52. Гаряев А.А. Применение детандер-генераторных агрегатов для повышения экономичности и надежности работы компрессорных станций в
системе транспорта газа: диссертация кандидата технических наук: 05.14.04/ Гаряев Александр Андреевич – Москва, 2008. – 199 с.
53. Александров А.А., Джураева Е.В. Эксергетический анализ процессов, происходящих в детандер-генераторном агрегате. Теплоэнергетика №2. 2005. С. 73-77.
54. Устинов Е.В. Расчет охлаждения газа в АВОГ при частотном регулировании скорости вращения вентиляторов.
55. Стандарт международной организации по стандартизации ISO 15663-1:2000 (E) Petroleum and natural gas industries. Life cycle costing. Part1: Metodology
56. Официальный сайт ООО «Газпром трансгаз Югорск». http://www.gazprom-transgaz-yugorsk.ru/about/today
57. Алимов С.В. (Тюментрансгаз), Лифанов В.А. (инжиниринговая компания «ЗИОМАР»), Миатов О.Л. (Гидроаэроцентр). Аппараты воздушного охлаждения газа: опыт эксплуатации и пути совершенствования. Газовая промышленность №6, 2006.
58. СТО Газпром 2-1.20-122-2007
59. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. Учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. М., «Энергия», 1975.
60. Ярунина Н.Н. Оптимизация термодинамических параметров в теплотехническом процессе компримирования газа: диссертация кандидата технических наук: 05.14.04/ Ярунина Наталья Николаевна – Иваново, 2009 – 142 с.
61. Нечваль А.М., Коршак А.А. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов: Учебник для вузов – СПб.: Недра. 2008.- 488 с.
62. Михалек К., Фратшер В., Бродянский В.М. Эксергетический метод и его приложения. –Москва: Энергоатомиздат, 1988. – 288 с.
63. Корягин А.В., Агабабов В.С. Детандер-генераторные агрегаты на тепловых электрических станциях: учебн. пособие – Москва: Издательство МЭИ, 2005.-48 с.
64. СТО Газпром 2-2.3-351-2009. Методические указания по проведению анализа риска для опасных производственных объектов газотранспортных предприятий ОАО «Газпром». Москва 2009 – 378 с.
65. Шарыгин А.М. Методология проектирования ремонтных конструкций для восстановления несущей способности труб магистрального газопровода. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук, Москва 2004.
66. ГОСТ 17310-2002 Газы. Пикнометрический метод определения плотности. М.: ИПК Издательство стандартов, 2003.- 16 с.
67. ГОСТ 20060-83 Газы горючие природные. Методы определения содержания водяных паров и точки росы влаги. 1984 – 11 c.
68. ГОСТ 20061-84 Газы горючие природные. Метод определения температуры точки росы углеводородов. 1985 – 4 c.
69. ГОСТ 31369-2008 (ИСО 6976:1995) Газ природный. Вычисление теплоты сгорания, плотности, относительной плотности и числа Воббе на основе компонентного состава. Москва: Стандартинформ, 2009 – 58 с.
70. ГОСТ 31371.7-2008 Газ природный. Определение состава методом газовой хроматографии с оценкой неопределенности. Методика выполнения
измерений молярной доли компонентов. Москва: Стандартинформ, 2009 – 27 с.
71. Руднева Л.Н. Основы экономической деятельности предприятий нефтяной и газовой промышленности: учебник, Тюмень:ТюмГНГУ, 2008. -246с.
72. Андрющенко А.И. О применении эксергии для анализа совершенства и оптимизации теплоэнергетических установок. Известия высших учебных заведений. Энергетика №4, 1989, Минск. – с.59-64.
73. Чечеткин А.В., Захаров С.Л. Тепловые расчеты и эксергетический анализ энергохимико – технологических систем. Учебное пособие. Москва 1996. – 40 с.
74. Эксергоэкономический анализ систем. Ф. Чеджие, В.Ф. Флорес, Дж.К Ордонес., Е.А. Ботеро Теплоэнергетика №1, 2001.- с.74-79.
75. Гулина С.А. Анализ влияния состава газового топлива на показатели эффективности авиационного газотурбинного двигателя: автореф дис. канд. техн. наук.: 05.07.05 / Гулина Светлана Анатольевна - Самара, 2012.-16с.
76. Шаргут Я., Петела Р. Эксергия. М. Энергия 1968. – 284 с.
77. Сидельковский Л.Н., Фальков Э.Я. Эксергетические балансы огнетехнических процессов. Москва, 1967. – 56 с.
78. Степанов В.С. Анализ энергетического совершенства технологических процессов. Новосибирск: Наука, 1984. – 274 с.
79. Янтовский Е.И. Потоки энергии и эксергии. Москва: Наука, 1988. – 144 с.
80. Rant Z., Forsch. Ing. Wes., 22, №1, 35-37 (1956)
81. Grassman P., Chemie-Ing.-Techn., 22, №4, 77-80 (1950)
82. Grassman P., Allg. Warmetechn., 9, № 4/5, 79-86 (1959)
83. Gruhn G., Keiner E., Wiss Z., Hochsch. f. Verkehrswes. Dresden, 7, №2, 325-341 (1959/60)
84. Baehr H.D., Chemie-Ing.-Techn., 33, №5, 335-338 (1961)
85. Вопросы термодинамического анализа, под ред. В.М. Бродянского. Москва: Мир, 1965.
86. Анализ возможностей использования газового детандера для повышения эффективности КС. Н.В. Калинин, А.Е. Марчева, В.А. Ривякова, Р.Р. Сагитов. Сборник тезисов докладов, . Девятнадцатая международная научно-
техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика».Москва, 2013.
87. Анализ влияния показателей АВОГ на характеристики КС. Н.В. Калинин, А.Е. Марчева, В.А. Ривякова, Р.Р. Сагитов. Сборник тезисов докладов. Девятнадцатая международная научно-техническая конференция студентов и
аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». Москва, 2013
88. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача.- М.: Энергоиздат, 1981.
89. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи.- М.: Энергия, 1973.
90. Кузнецов Н.М., Кунтыш В.Б. Тепловой и аэродинамический расчеты оребренных теплообменников воздушного охлаждения. СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отделение, 1992. - 280 с.
91. Давлетов К.М. Повышение эффективности эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения газа на промыслах Крайнего Севера. Автореферат кандидатской диссертации. Уфа, 1998.
92. Камалетдинов И. М. Энергосбережение при эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения на магистральных газопроводах: автореферат диссертации кандидата технических наук.:25.00.19 / Камалетдинов Ильдар Магсумович - Уфа, 2002 - 24с.
93. Шпотаковский М.М., Бикчентай Р.Н. Влияние расчётной температуры воздуха на выбор необходимого числа АВО природного газа на КС магистральных газопроводов. Газовая промышленность. 1976. - № 11.- С. 31-33.
94. Третьяков В.В., Шпотаковский М.М., Бикчентай Р.Н. Оптимизация работы установок воздушного охлаждения природного газа. Газовая промышленность. 1994. - №9. - С. 8-10.
95. Соколов В. Н., Пиотровский А. С., Янгулов Е. Ю. Выбор оптимального количества работающих вентиляторов ABO газа на КС. Москва: ВНИИЭгазпром, 1990. - 20 с. (Экспр.-информ. Сер. Транспорт и подземное хранение газа. Вып. 4, с. 12-18).
96. Kulitschichin W.W., Kulitschichina S.W. Die Nutzung des Energiepotentials verdichteten Erdgases zur Erzeugung. XXVII Kraftrwerkstechnisches Kolloquoium. Technische Universitat Dresden. Die Thesen des Beitrages SP 16, 1995. S.44.
97. Куличихин В.В. Экологически чистая технология выработки электроэнергии. Известия Академии промышленной экологии. 1996.-№1-2.-С. 7-8.
98. Об использовании потенциальной энергии природного газа на тепловых электростанциях. Л.Я. Лазарев, В.В. Чижов, В.В. Кудрявый, В.В. Куличихин. Электрические станции. 1997.-№2.- С. 8-11.
99. Утилизация потенциальной энергии сжатого природного газа на газораспределительных станциях. А.И. Савицкий, В.В. Чижов, Л.Я. Лазарев, В.В. Куличихин. Сборник докладов 2-го Международного симпозиума по энергетике, окружающей среде и экономике. КФ МЭИ, Казань, 7-10 сентября
1998.-С. 281-284.
100. Савенков В.Ф., Куличихин В.В. Основные результаты испытаний детандер-генераторного агрегата. Энергосбережение и водоподготовка. 2001. -№2. C-18-24.
101. Савенков В.Ф., Куличихин В.В. Перспективы применения турбодетандеров в энергосистемах. Сборник докладов. ИПК госслужбы. 2002. Том 4.-С.50-60.
102. Лазарева О.О., Куличихин В.В. Использование избыточного давления природного газа на промышленных предприятиях. Надежность и безопасность энергетики. 2010.-№2.-С.48-54.
103. Хромченков В.Г., Жигулина Е.В., Куличихин В.В. Повышение эффективности детандер-генераторных технологий. Надежность и безопасность энергетики. 2014.-№1.-С. 41-43.
104. Габдрахманов, А.А. Повышение эффективности эксплуатации аппаратов воздушного охлаждения на магистральных газопроводах: диссертация кандидата технических наук: 25.00.19 / А. А. Габдрахманов ; УГНТУ. - Уфа, 2007. - 217 с.
105. Гаррис Н.А. Эффект формирования улучшенных капиллярных протоков в коррозионно-активном слое грунта вокруг газопровода большого диаметра / Н.А. Гаррис, О.Н. Миронова // Нефтегазовое дело. – 2008. – Т.6. – С.112-114.
106. Исмагилов, И.Г.Особенности теплового взаимодействия магистрального га-зопровода большого диаметра с грунтом: дис. ... канд. техн. наук : 25.00.19 / И. Г. Исмагилов ; УГНТУ, Газпром трансгаз Уфа. - Уфа, 2010. - 191 с.
107. Камалетдинов, И.М. Энергосбережение при эксплуатации аппаратов воз-душного охлаждения на магистральных газопроводах: диссертация кандидата технических наук : 25.00.19 / И. М. Камалетдинов ; УГНТУ. - Уфа, 2002. - 206 с.
108. Методика расчета аппарата воздушного охлаждения газа. – Москва: ВНИИГАЗ, 1982. – 31 с.
109. Методика теплового и аэродинамического расчета аппаратов воздушного охлаждения. – Москва: ВНИИнефтемаш, 1971. – 62 с.
110. Устинов, Е.В. Расчет охлаждения газа в АВОГ при частотном регулирова-нии скорости вращения вентиляторов [Электронный ресурс] / Е.В. Устинов // Ре-жим доступа: http://www.zaogmp.ru/docs/press004.pdf.
111. Габдрахманов, А.А. Математическая модель АВО газа / А.А.Габдрахманов, А.И.Гольянов // Проблемы нефтегазовой отрасли: Материалы межрегиональной научно-метод.конф.,14 дек.2000г. - Уфа, 2000. – С.177-179.
112. Миронова, О.Н. Определение порога чувствительности коррозионных про-цессов к колебаниям температуры газопровода / Миронова О.Н., Гаррис Н.А., На-зырова Р.З.// Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. – 2012. – №3. – С.32-35.
113. СТО Газпром 2-1.20-601-2011 Методика расчета эффекта энергосбережения топливно-энергетических ресурсов, расходуемых на собственные технологические нужды магистрального транспорта газа. Москва. 2012. – 69 стр.
114. Корягин А.В., Агабабов В.С. Детандер-генераторные агрегаты на тепловых электрических станциях: учебн. пособие - М.: Издательство МЭИ,
2005.-48 с.