Енергозбереження на газових компресорних станціях за рахунок корисного використання енергії надлишкового тиску паливного газу

Abstract

Розглянуто значення природного газу в житті суспільства і необхідність здійснення його збереження в сучасних умовах. Описано умови транспортування газу на великі відстані, призначення та принцип роботи газових компресорних станцій на прикладі КС-10 ЦГТП/32,4-55. Проведено розрахунок термодинамічних характеристик газотурбінного двигуна АІ-336-2-8, що є енергоприводом на компресорній станції. Визначено показники його енергоспоживання та розраховано кількість викидів СО2 та NOХ в атмосферне повітря. Показано, що потенційна енергія природного газу, який служить паливом для двигуна, безповоротно втрачається у регулюючому крані. Зазначено також, що одним з недоліків роботи газотурбінного двигуна є залежність ефективності його роботи від температури атмосферного повітря. Розглянуто можливість вдосконалення технологічної схеми компресорної установки з метою здійснення енергозбереження. Запропоновано технічне рішення, що полягає у використанні потенціальної енергії паливного газу при встановленні турбодетандера замість регулюючого крана і застосуванні його механічної роботи для стиснення атмосферного повітря перед компресором газотурбінного двигуна. Показано, що додаткове використання холодопродуктивності турбодетандера для охолодження атмосферного повітря перед компресором також дозволить досягти підвищення коефіцієнта корисної дії двигуна. Побудована модель енергоефективної установки і виконані розрахункові дослідження показників досягнення економії паливного газу та зменшення обсягів викидів продуктів його горіння. Проведено дослідження доцільності впровадження запропонованого технічного рішення, яке показало перспективність реалізації розглянутого підходу до рішення задачі енергозбереження. Розраховані потенційні значення річної економії природного газу у випадку широкого впровадження запропонованого удосконалення на компресорних станціях України.