ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ НА ГАЗОВИХ КОМПРЕСОРНИХ СТАНЦІЯХ ЗА РАХУНОК КОРИСНОГО ВИКОРИСТАННЯ ЕНЕРГІЇ НАДЛИШКОВОГО ТИСКУ ПАЛИВНОГО ГАЗУ

Основний зміст сторінки статті

Aleksandr Shubenko
Volodymyr Sarapin
Maryna Sarapina
Vladyslav Kulish

Анотація

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

Блок інформації про статтю

Розділ
Статті
Біографії авторів

Aleksandr Shubenko, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України

член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор, завідувач відділу оптимізації процесів і конструкції турбомашин

Volodymyr Sarapin, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України

кандидат технічних наук, старший науковий
співробітник відділу оптимізації процесів і конструкції турбомашин

Maryna Sarapina, Національний університет цивільного захисту України

кандидат технічних наук, доцент, доцент кафедри «Охорони
праці та техногенно-екологічної безпеки»,

Vladyslav Kulish, Національний університет цивільного захисту України

здобувач вищої освіти факультету техногенно-екологічної
безпеки

Посилання

Воронецкий А. В. Современные компрессорные станции. Москва:

ООО «Премиум Инжиниринг», 2009. 446 с.

Коршак А. А. Компрессорные станции магистральных

газопроводов. Ростов-на-Дону: Феникс, 2016. 157 с.

ПАТ «Укртрансгаз» URL: http://utg.ua/utg/gts/compressorstations.html

(дата звернення: 30.11.2018).

Берлінг О. Ю., Мальований М. С. Екологічні аспекти

функціонування газотранспортної системи в межах використання її

енергетичного потенціалу. Вісник Нац. ун-ту «Львівська

політехніка». 2011. № 712. С. 73–78.

Говдяк Р. М., Любчик Г. М., Чабанович Л. Б. [та ін.] Резерви

енергоресурсозбереження і нові технології для їх використання на

компресорних станціях магістральних газопроводів. Нафтогазова

енергетика. 2007. № 2. С. 35–45.

Лещенко І. Ч. Впровадження сучасних технологій у

газотранспортній системі України для зменшення викидів

шкідливих речовин в атмосферу. Проблеми загальної енергетики.

Вип. 3 (23). С. 41–47.

Лещенко І. Ч. Оптимізація режимів роботи компресорних цехів як

засіб підвищення енергетичної ефективності магістрального

транспортування газу. Проблеми загальної енергетики. 2007. № 5. С. 82–88.

Поршаков Б. П., [и др.] Энергосберегающие технологии при

магистральном транспорте природного газа. Москва: МПА-

ПРЕСС, 2006. 311 с.

Сторчак С. О., Маслюченко В. Г., Дмитрик В. В. Актуальні аспекти

екологічної політики в нафтогазовому комплексі (на прикладі

Національної акціонерної компанії «Нафтогаз України»).

Нафтогазова галузь України. 2015. № 2. С. 40–45.

Технический каталог «Компрессорное оборудование и

газоперекачивающие агрегаты» ПАО «Сумское НПО» URL:

http://frunze.com.ua/wp-content/uploads/2017/02/sumy_npo_

turbocompressors_catalog_ru.pdf (дата звернення: 30.11.2018).

АТ «Мотор Січ» URL: http://www.motorsich.com/ (дата

звернення: 30.11.2018).

Иноземцев А. А., Нихамкин М. А., Сандрацкий В. Л.

Газотурбинные двигатели. Основы конструирования

авиационных двигателей и энергетических установок.

Москва: Машиностроение, 2007. 208 с.

Шубенко А. Л., Сарапин В. П. Особенности использования

программного комплекса Thermal Scheme для расчета

тепловых схем. Вісник Нац. техн. ун-ту «ХПІ» : зб. наук. пр.

Сер.: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування.

Харків: НТУ «ХПІ». 2018. № 13 (1289). С. 4–8.

Канило П. М., Христич В. А. Энергетические и экологические

характеристики ГТД при использовании углеводородных

топлив и водорода. Киев: Наукова думка, 1987. 256 с.

Зельдович Я. Б. Садовников П. Я., Франк-Каменецкий Д. А.

Окисление азота при горении. Ленинград: АН СССР, 1947. 147 с.

ПрАТ «Турбогаз» URL: http://www.turbogaz.com.ua/ (дата

звернення: 30.11.2018).

Епифанова В. И. Низкотемпературные радиальные

турбодетандеры. Москва: Машиностроение, 1974. 448 с.

Податковий кодекс України від 02.12.2010 р. № 2755-VІ

Верховна Рада України. Офіц. вид. Київ: Відомості Верховної

Ради України, 2011, № 13–14, № 15–16, № 17. 112 с.