Повышение энергетической эффективности ГТУ газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16/76 за счет комплексного использования вторичных энергоресурсов
А.В. Нуждин, Н.Ю. Курнакова, И.В. Янченко
Вестник ИГЭУ, 2025 г. выпуск 3, сс. 22—27
Скачать PDF
Состояние вопроса. Россия обладает крупнейшими запасами природного газа в мире. Для доставки природного газа от места добычи к потребителям в нашей стране традиционно используются магистральные газопроводы. Сооружение, обслуживание и эксплуатация магистральных газопроводов требует значительных средств, поэтому уменьшение затрат на перекачивание природного газа за счет повышения энергетической эффективности газотурбинных установок при комплексном использовании вторичных энергоресурсов представляет значительный интерес.
Материалы и методы. Проведенные исследования выполнены с использованием известных методик термодинамического расчета цикла двигателя внутреннего сгорания, определения составляющих его теплового баланса и теплового расчета оборудования для утилизации вторичных тепловых энергетических ресурсов.
Результаты. После комплексного использования вторичных энергоресурсов проведен анализ расходной части энергетического баланса газотурбинной установки, который показал, что для привода газового компрессора используется 16000 кВт (41,7 %) тепловой энергии приходной части энергетического баланса, для привода компрессоров низкого и высокого давления – 9899 кВт (25,8 %), с продуктами сгорания отводится 11311 кВт (29,4 %), а потери в окружающую среду составляют 1152 кВт (3 %).
Выводы. По сравнению с базовой ГТУ потери теплоты с продуктами сгорания уменьшились на 65 %. Проведенные энергосберегающие мероприятия по использованию вторичных энергоресурсов позволили уменьшить расход природного газа при работе ГТУ на номинальном режиме по сравнению с базовой ГТУ на 23 %. С учетом выработки электрической энергии за счет использования энергии избыточного давления топочного газа и тепла при нагреве сетевой воды системы теплоснабжения газоперекачивающей станции полезно использовано 35420 кВт или 92,2 % подведенной энергии.
-
Семикашев В.В., Гайворонская М.С. Анализ состояния и перспектив развития российской газовой отрасли до и после 2022 г. // Научные труды: Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН. – 2022. – С. 108–127.
-
Абрютин А.А., Карасина Э.С. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). – СПб.: Изд-во ВТИ и НПО «ЦКТИ», 1998. – 258 с.
-
Куперман Л.И., Романовский С.А., Сидельковский Л.Н. Вторичные энергоресурсы и энерготехнологическое комбинирование в промышленности. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев: Вища шк. Головное изд-во, 1986. – 303 с.
-
Повышение эффективности использования газа на компрессорных станциях / В.А. Динков, А.И. Гриценко, Ю.И. Васильев, П.М. Мужиливский. – М.: Недра, 1981. – 283 с.
-
Никишин В.И. Энергосберегающие технологии в трубопроводном транспорте природных газов. – М.: Нефть и газ, 1998. – 349 с.
-
Поршаков Б.П., Апостолов А.А., Никишин В.И. Газотурбинные установки. – М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. – 240 с.
-
Равич М.Б. Расчет ресурсов вторичного тепла продуктов сгорания ГТУ КС // Экспресс-информация. Подготовка, переработка и использование газа. – М., 1987. – С. 8–11.
-
Рудаченко А.В., Чухарева Н.В. Газотурбинные установки для транспорта природного газа / Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томск. политехн. ун-та, 2010. – 217 с.
-
Широков В.А. Установка комплексного использования газа для агротеплофикации на базе КС // Теплоснабжение и вентиляция агропромышленного комплекса: сб. науч. ст. – Ростов н/Д, 1988. – С. 133–136.
-
Юращик И.Л., Глущенко Л.Ф., Маторин А.С. Утилизация теплоты приводных газотурбинных установок. – Киев: Тэхника, 1991. – 152 с.