Използването на газотурбинни разширителни инсталации и тяхната икономическа целесъобразност в съвременните условия
Лашковски Е. И., Якимович В. П.
Газът се доставя за Република Беларус от България по магистрални газопроводи с работно налягане 5,5 - 7,5 MPa. В газоснабдителната система има 202 газоразпределителни станции (ГРС) и повече от 2500 газорегулаторни точки (ГРП). Обемът на потреблението на газ през 2000 г. достигна 16,8 млрд. м 3 , а според прогнозата за 2010 г. ще достигне 20,2 млрд. м 3 . Необходимото налягане на газа за промишлени потребители е на ниво от 0,2 - 0,3 MPa, а за битови - 2-5 kPa. Излишната газова енергия, която в момента се губи по време на намаляване на газа, може да се използва за генериране на електричество. Това се осъществява в турборазширител (разширител), който задвижва електрически генератор. В същото време при разширение в турборазширителя газът се охлажда, т.е. Получава се “преминаващ” студ. Специфичният разход на газ за генериране на 1 kWh електроенергия при задействане на диференциал от 1,0 MPa може да се оцени на 30 - 35 m 3 . В контекста на остър недостиг на органично гориво, неговата висока цена и напрегната екологична ситуация в републиката, използването на свръхналягане на газ е един от начините за получаване на допълнителна електроенергия. Но ако самата формулировка на въпроса за необходимостта от използване на свръхналягане на газ несъмнено е правилна, тогава по въпроса за представителна оценка на потенциала за спестяване на енергия въз основа на въвеждането на разширително-генераторни агрегати (EGA), мненията на различни заинтересовани организации на републиката (Беленерго, Белтрансгаз, Goskomenergosberezhenie) и отделни специалисти се различават значително. В същото време резултатите, базирани на чисто теоретични предположения или прогнозни изчисления, като правило, са посоченипотенциалът е силно надценен. За да оцени реалния потенциал за производство на електроенергия от потоци природен газ, дроселирани в газоснабдителната система на Република Беларус, RUE Belnipienergoprom през 1996 г., по поръчка на концерна Belenergo, разработи „Програма за въвеждане на разширителни генератори в Република Беларус“. На първия етап от разработването на тази програма, за да получи обективни изходни данни, Belnipienergoprom проведе проучване, както и анализ на отчетните данни за всички електроцентрали и най-големите промишлени котелни, които са част от концерна Belenergo. Подобна информация за натоварването и действителните параметри на работата на големите газоразпределителни станции в републиката, по указание на Belnipienergoprom, беше събрана и обработена от предприятието Beltransgaz. Цялата информация, получена на първия етап от работата, беше обобщена в доклада „Събиране на първоначална информация за обемите намален газ и неговите параметри в газоразпределителните станции и предприятията на Република Беларус“, който послужи като изходен материал за избор на опции за включване на DGA в технологичния цикъл на газоразпределение и хидравлично разбиване и избор на оборудване. В резултат на това, за по-нататъшно разглеждане на възможността за инсталиране на DGA, 7 (от 202!) GDS със средна годишна производителност от 54 (GDS в Белоозерск) до 241 хиляди m 3 / h (GDS Lukomlskaya GRES), както и 6 (от 2500!) GDS със средна годишна производителност от 43 (GRP Gomelskaya TPP-2) до 241 хиляди m 3 /ч (GRP Luk Omlskaya GRES). Трябва да се отбележи, че почти всички GDS и хидравлично разбиване се характеризират с доста значителни колебания в натоварването, както дневни, така и сезонни. Максималните разходи са 130 - 170% от средногодишното потребление на газ, а минималните 20 - 80%. При тези условия, за да се увеличи максимално използването на наличната изоентропична разлика за генериране на електроенергия с приемливо ниво на ефективност,турбо-разширителните агрегати трябва да могат да контролират газовия поток в доста широк диапазон. На втория етап от работата Belnipienergoprom, съвместно с JSC "Cryokor-Ukraine", разгледаха схемите за свързване на избраните газоразпределителни станции и хидравлично разбиване и направиха избор на DGA оборудване. Трябва да се отбележи, че изборът на схемата на инсталацията за оползотворяване на енергия се определя главно от наличието и характеристиките на източници на топлина в съоръжението, които могат да се използват за предварително загряване на природния газ преди турборазширителя. Необходимостта от отопление и неговата минимална температура се определят от параметрите на хидратообразуването на изхода на газа от турборазширителя. Максималната температура на нагряване се определя от технически и икономически съображения.
където Vi и Si са общите приходи и разходи за вариант i през година t; pt - дисконтов процент (при изчисленията е приет равен на 10%); Lm - остатъчна стойност в края на отчетния период (продължителността на отчетния период е равна на експлоатационния живот на турбинния агрегат и е 15 години). Приходите от изпълнението на проекта се определят на базата на действащите тарифи за генерираната електрическа енергия и обемите на производство, като се вземат предвид загубите при транспортиране и разпределение. Експлоатационните разходи се изчисляват въз основа на съществуващите стандарти въз основа на цената на инсталацията, цената на топлинната енергия, разходите за труд, размера на амортизацията и др.
| Име на хидравлично разбиване, газоразпределителна станция |
Годишно производство на електроенергия, млн. kWh
Годишна консумация на топлина, хиляди GJ
Съоръжения на Беленерго GRP Lukomlskaya GRES