Моделирование газодинамических процессов, связанных с утилизацией энергии природного газа на малых пунктах редуцирования единой системы газоснабжения при помощи регулируемого детандер-генератора объемного типа

Полный текст:


Аннотация

Энергия сжатого природного газа, теряемая во время понижения давления в пунктах редуцирования перед потребителями, может быть утилизирована при помощи детандер-генераторных агрегатов (ДГА) различных типов. Особенностью Единой системы газоснабжения является ее большая разветвленность и наличие огромного числа малых пунктов редуцирования, которые характеризуются небольшими габаритами и высокой неравномерностью отбора газ. В таких условиях подход, направленный на максимизацию количества утилизированной энергии при помощи турбодетандеров, может быть не совсем удачным. Для применения на малых пунктах редуцирования предлагается использовать объемный тип расширительных машин как один из наиболее дешевых, неприхотливых и негабаритных, например пластинчатые пневмодвигатели. Они имеют высокие соотношение «мощность - вес» и степень расширения газа, обладают возможностью безмасля-ной работы и при этом мощностями (до 10 кВт), достаточными для существенного повышения энергоавтономности и полного или частичного обеспечения электроэнергией систем телеметрии, телемеханики, электрохимической защиты. Это особенно актуально для объектов, находящихся на значительном удалении от централизованных источников электроэнергии, а также в случаях, когда стоимость технологического присоединения велика либо подключение невозможно. Кроме того, в связи с неравномерностью отбора газа потребителями для поддержания заданной частоты вращения вала детандера необходимо применить систему стабилизации частоты вращения вала ДГА. В статье представлен вариант модифицированной схемы пункта редуцирования со встроенным ДГА объемного типа и системой стабилизации частоты вращения его вала на переменных режимах работы. Составлена математическая модель динамики процессов, связанных с ДГА, позволяющая оценить влияние ДГА на газодинамику пунктов редуцирования. Представлены результаты, подтверждающие возможность утилизации энергии сжатого природного газа в процессе редуцирования даже при высокой неравномерности отбора газа потребителями.

Об авторах

А. Е. Белоусов
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет»
Россия


О. В. Кабанов
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет»
Россия


Г. Х. Самигуллин
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский горный университет»
Россия


Список литературы

1. Белоусов А.Е., Кабанов О.В., Волошин М.В. Метод расчета динамических характеристик детандер-генератора объемного типа // Технологии нефти и газа. 2016. № 3. С. 51-55.

2. Разработка и создание автономных энергетических установок малой мощности с расширительной турбиной на базе турбин конструкции ЛПИ для магистральных газопроводов и газораспределительных станций [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://stc-mtt.ru/wp-content/ uploads/2011/05/0002x.pdf (дата обращения: 18.08.2017).

3. Репин Л.А. Возможности использования энергии давления природного газа на малых газораспределительных станциях // Энергосбережение. 2004. № 3. С. 70-72.

4. Карасевич В.А., Черных А.С., Яковлев А.А. Перспективы применения автономных источников энергии при транспортировке и распределении газа // Научный журнал Российского газового общества. 2016. № 1. С. 59-61.

5. Обзор современных конструкций турбодетандерных генераторов [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://stc-mtt.ru/wp-content/ uploads/2011/05/0000x.pdf (дата обращения: 18.08.2017).

6. Оленев Н.Ф. Применение энергетических турбодетандерных установок мощностью до 5 кВт в составе технологического оборудования газораспределительных станций // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2014. № 12. С. 48-49.

7. Суслов Д.Ю. Определение максимальных часовых расходов газа: Методические указания. Белгород: Изд-во БГТУ, 2015. 58 с.

8. Аршинов М.С. Расчет и анализ сезонной неравномерности при работе систем сбора газа заполярного месторождения за 2007-2009 гг. и на перспективу // Наука и ТЭК. 2012. № 5. С. 30-32.

9. Патент РФ № 2579301. Устройство регулирования турбодетандера / Панарин М.В., Пахомов С.Н., Воробьев Н.Ю., Царьков Г.Ю. Патентообладатель -АО «Газпром газораспределение Тула». Опубл. 10.04.2016 г., Бюл. № 10.

10. Патент РФ № 2346205. Способ устойчивого газоснабжения газораспределительной станцией с энергохолодильным комплексом, использующим для выработки электрической энергии и холода энергию избыточного давления природного газа, и система для реализации способа / Аксенов Д.Т., Аксенова Г.П. Опубл. 10.02.2009 г., Бюл. № 4.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Белоусов А.Е., Кабанов О.В., Самигуллин Г.Х. Моделирование газодинамических процессов, связанных с утилизацией энергии природного газа на малых пунктах редуцирования единой системы газоснабжения при помощи регулируемого детандер-генератора объемного типа. Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017;(7-8):128.

For citation: Belousov A.E., Kabanov O.V., Samigullin G.K. Modelling of Gas Dynamic Processes Associated with Natural Gas Energy Utilization by Applying the Adjustable Volumetric Expander-Generator Sets at Gas Distribution Stations and Gas Control Units. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2017;(7-8):128. (In Russ.)

Просмотров: 18

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-2745 (Print)
ISSN 2072-2761 (Online)