Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа

Исследованы процессы регазификации сжиженного природного газа. Разработаны технологические схемы, позволяющие существенно повысить технико-экономические характеристики этих процессов по всем основным показателям. Использование пароконденсационного силового цикла с турбодетандером позволяет получать...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2011
Hauptverfasser:	Березовский, В.Н., Пятничко, А.И., Крушневич, Т.К.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут газу НАН України 2011
Schriftenreihe:	Энерготехнологии и ресурсосбережение
Schlagworte:	Топливо и энергетика
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126962
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа / В.Н. Березовский, А.И. Пятничко, Т.К. Крушневич // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 2. — С. 3-7. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-126962
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1269622025-02-09T20:25:52Z Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа The Efficiency of Liquefied Natural Gas Regasification Processes Increase Березовский, В.Н. Пятничко, А.И. Крушневич, Т.К. Топливо и энергетика Исследованы процессы регазификации сжиженного природного газа. Разработаны технологические схемы, позволяющие существенно повысить технико-экономические характеристики этих процессов по всем основным показателям. Использование пароконденсационного силового цикла с турбодетандером позволяет получать одновременно тепловую энергию для регазификации и электрическую энергию для внутренних потребностей цикла (привод оборудования) или передачи к внешним потребителям. Досліджено процеси регазифікації зрідженого природного газу. Розроблено техно логічні схеми, що дозволяють істотно підвищити техніко-економічні характеристики цих процесів за всіма основними показниками. Використання пароконденсаційного силового циклу з турбодетандером дозволяє отримувати одночасно теплову енергію для регазифікації та електричну енергію для внутрішніх потреб циклу (привід обладнання) або передачі до зовнішніх споживачів. The processes of liquefied natural gas regasification are investigated. The technological circuits that allow significant increase of technological and economic parameters of the processes are developed. The application of steam and condensation power cycle with turbine expander can simultaneously obtain thermal energy for regasification and electrical energy for the cycle internal demands (equipment gears (pumps)) or for external consumers transfers. 2011 Article Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа / В.Н. Березовский, А.И. Пятничко, Т.К. Крушневич // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 2. — С. 3-7. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0235-3482 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126962 662.614.2:536.13:621.1 ru Энерготехнологии и ресурсосбережение application/pdf Інститут газу НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Топливо и энергетика Топливо и энергетика
spellingShingle	Топливо и энергетика Топливо и энергетика Березовский, В.Н. Пятничко, А.И. Крушневич, Т.К. Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа Энерготехнологии и ресурсосбережение
description	Исследованы процессы регазификации сжиженного природного газа. Разработаны технологические схемы, позволяющие существенно повысить технико-экономические характеристики этих процессов по всем основным показателям. Использование пароконденсационного силового цикла с турбодетандером позволяет получать одновременно тепловую энергию для регазификации и электрическую энергию для внутренних потребностей цикла (привод оборудования) или передачи к внешним потребителям.
format	Article
author	Березовский, В.Н. Пятничко, А.И. Крушневич, Т.К.
author_facet	Березовский, В.Н. Пятничко, А.И. Крушневич, Т.К.
author_sort	Березовский, В.Н.
title	Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа
title_short	Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа
title_full	Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа
title_fullStr	Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа
title_full_unstemmed	Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа
title_sort	повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа
publisher	Інститут газу НАН України
publishDate	2011
topic_facet	Топливо и энергетика
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126962
citation_txt	Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа / В.Н. Березовский, А.И. Пятничко, Т.К. Крушневич // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2011. — № 2. — С. 3-7. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
series	Энерготехнологии и ресурсосбережение
work_keys_str_mv	AT berezovskiivn povyšenieéffektivnostiprocessovregazifikaciisžižennogoprirodnogogaza AT pâtničkoai povyšenieéffektivnostiprocessovregazifikaciisžižennogoprirodnogogaza AT krušnevičtk povyšenieéffektivnostiprocessovregazifikaciisžižennogoprirodnogogaza AT berezovskiivn theefficiencyofliquefiednaturalgasregasificationprocessesincrease AT pâtničkoai theefficiencyofliquefiednaturalgasregasificationprocessesincrease AT krušnevičtk theefficiencyofliquefiednaturalgasregasificationprocessesincrease
first_indexed	2025-11-30T11:35:02Z
last_indexed	2025-11-30T11:35:02Z
_version_	1850214977773764608
fulltext	Íà ïðîòÿæåíèè ìíîãèõ ëåò âî âñåì ìèðå ñòà- áèëüíî ðàçâèâàåòñÿ ðûíîê ñæèæåííîãî ïðèðîäíî- ãî ãàçà (ÑÏÃ). Â ïîñëåäíåå âðåìÿ ïîâûøåííûé èíòåðåñ ê ÑÏÃ ïðîÿâëÿþò è ñòðàíû áûâøåãî ÑÍÃ. Â Ðîññèéñêîé Ôåäåðàöèè ñ 2008 ã. ÑÏÃ ïðîèçâîäèòñÿ è ýêñïîðòèðóåòñÿ â ðàìêàõ ïðîåê- òà «Ñàõàëèí Ýíåðäæè». Ïðàâèòåëüñòâî Ëèòâû â 2010 ã. ïðèíÿëî ðåøåíèå î ñòðîèòåëüñòâå òåð- ìèíàëà ñæèæåííîãî ãàçà â Êëàéïåäñêîì ìîð- ñêîì ïîðòó, ÷òî ïîçâîëèò îáåñïå÷èòü îáúåìû ïîñòàâîê ãàçà 3,53 ìëðä ì3/ãîä. Âîïðîñ î âîç- ìîæíîñòè ïîäêëþ÷åíèÿ ê ýòîìó òåðìèíàëó ðàñ- ñìàòðèâàåòñÿ è â Áåëàðóñè. Äî ñåãîäíÿøíåãî äíÿ âåñü ïîòðåáëÿåìûé ãàç Ëèòâà è Áåëàðóñü çàêóïàþò â Ðîññèè. Â 2005 ã. â Ýñòîíèè áûëî íà÷àòî ïðîåêòèðîâàíèå òåðìèíàëà ñæèæåííîãî ãàçà â ïîðòó Ñèëëàìÿý, îäíàêî â ñâÿçè ñ ìèðî- âûì êðèçèñîì îíî ïðèîñòàíîâëåíî. Â öåëîì â 2010 ã. Åâðîêîìèññèÿ âûäåëÿåò íà ãàçîâûå ïðî- åêòû îêîëî 1 ìëðä äîëë. Ñîçäàíèå ïåðâîãî ñîáñòâåííîãî êîìïëåê- ñà-òåðìèíàëà ïðèåìêè, õðàíåíèÿ è ðåãàçèôèêà- öèè ÑÏÃ, êîòîðûé áóäåò ïîñòóïàòü â Óêðàèíó ìîðñêèì ïóòåì, ÿâëÿåòñÿ àêòóàëüíûì. Òàê êàê ñîçäàíèå ñîáñòâåííûõ êîìïëåêñîâ ïðîèçâîäñòâà ÑÏÃ ïîêà íåâîçìîæíî, òî íàèáîëåå îïòèìàëü- Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 2 3 Òîïëèâî è ýíåðãåòèêà ÓÄÊ 662.614.2:536.13:621.1 Ïîâûøåíèå ýôôåêòèâíîñòè ïðîöåññîâ ðåãàçèôèêàöèè ñæèæåííîãî ïðèðîäíîãî ãàçà Áåðåçîâñêèé Â.Í., Ïÿòíè÷êî À.È., Êðóøíåâè÷ Ò.Ê. Èíñòèòóò ãàçà ÍÀÍ Óêðàèíû, Êèåâ Èññëåäîâàíû ïðîöåññû ðåãàçèôèêàöèè ñæèæåííîãî ïðèðîäíîãî ãàçà. Ðàçðàáîòàíû òåõíîëîãè÷åñêèå ñõåìû, ïîçâîëÿþùèå ñóùåñòâåííî ïîâûñèòü òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ýòèõ ïðîöåññîâ ïî âñåì îñíîâíûì ïîêàçàòåëÿì. Èñïîëüçîâàíèå ïàðî- êîíäåíñàöèîííîãî ñèëîâîãî öèêëà ñ òóðáîäåòàíäåðîì ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü îäíîâðåìåí- íî òåïëîâóþ ýíåðãèþ äëÿ ðåãàçèôèêàöèè è ýëåêòðè÷åñêóþ ýíåðãèþ äëÿ âíóòðåííèõ ïîòðåáíîñòåé öèêëà (ïðèâîä îáîðóäîâàíèÿ) èëè ïåðåäà÷è ê âíåøíèì ïîòðåáèòåëÿì. Êëþ÷åâûå ñëîâà: ñæèæåííûé ïðèðîäíûé ãàç, ðåãàçèôèêàöèÿ, ýíåðãåòè÷åñêàÿ ýôôåê- òèâíîñòü, òóðáîäåòàíäåð. Äîñë³äæåíî ïðîöåñè ðåãàçèô³êàö³¿ çð³äæåíîãî ïðèðîäíîãî ãàçó. Ðîçðîáëåíî òåõíî- ëîã³÷í³ ñõåìè, ùî äîçâîëÿþòü ³ñòîòíî ï³äâèùèòè òåõí³êî-åêîíîì³÷í³ õàðàêòåðèñòèêè öèõ ïðîöåñ³â çà âñ³ìà îñíîâíèìè ïîêàçíèêàìè. Âèêîðèñòàííÿ ïàðîêîíäåíñàö³éíîãî ñè- ëîâîãî öèêëó ç òóðáîäåòàíäåðîì äîçâîëÿº îòðèìóâàòè îäíî÷àñíî òåïëîâó åíåðã³þ äëÿ ðåãàçèô³êàö³¿ òà åëåêòðè÷íó åíåðã³þ äëÿ âíóòð³øí³õ ïîòðåá öèêëó (ïðèâ³ä îáëàä- íàííÿ) àáî ïåðåäà÷³ äî çîâí³øí³õ ñïîæèâà÷³â. Êëþ÷îâ³ ñëîâà: çð³äæåíèé ïðèðîäíèé ãàç, ðåãàçèô³êàö³ÿ, åíåðãåòè÷íà åôåêòèâí³ñòü, òóðáîäåòàíäåð. � Áåðåçîâñêèé Â.Í., Ïÿòíè÷êî À.È., Êðóøíåâè÷ Ò.Ê., 2011 íûì âàðèàíòîì ÿâëÿåòñÿ çàêóïêà ÑÏÃ â ñòðà- íàõ Ñåâåðíîé Àôðèêè (Àëæèð, Åãèïåò è äð.) è Áëèæíåãî Âîñòîêà (ïðåæäå âñåãî Êàòàð). Ýòîò âîïðîñ óæå äàâíî îáñóæäàåòñÿ íà ãîñóäàðñòâåí- íîì óðîâíå, îäíàêî ãëàâíîé ïðîáëåìîé îñòàåòñÿ íåîïðåäåëåííîñòü â âîïðîñàõ, ñâÿçàííûõ ñ èí- âåñòèðîâàíèåì. Íà ïåðâîì ýòàïå öåëåñîîáðàçíî ðàññìàòðè- âàòü âîçìîæíîñòü ïîñòàâîê ÑÏÃ â êîëè÷åñòâå 5 ìëðä ì3/ãîä. Â ïåðñïåêòèâå ìîæíî ðàññ÷èòû- âàòü íà 10 ìëðä ì3/ãîä. Ïðè âûáîðå ìåñòà ðàñ- ïîëîæåíèÿ ÑÏÃ òåðìèíàëà íåîáõîäèìî ó÷èòû- âàòü îáúåìû ïîòðåáëåíèÿ ãàçà è âîçìîæíîñòè èíôðàñòðóêòóðû. Â êà÷åñòâå ïîòåíöèàëüíî âîçìîæíûõ ðàñ- ñìîòðåíû ïîðòû ×åðíîãî è Àçîâñêîãî ìîðåé. Âûáðàíî òðè íàèáîëåå ïåðñïåêòèâíûõ âàðèàíòà: ïîðòî-ïóíêòû «Î÷àêîâ» (ïðèîðèòåòíûé), «Þæ- íûé» è «Ôåîäîñèéñêèé». Îñíîâíûìè ñðåäñòâà- ìè äëÿ òðàíñïîðòèðîâêè ÑÏÃ â Óêðàèíó ìîð- ñêèìè ïóòÿìè ÿâëÿþòñÿ ñïåöèàëüíûå òàíêåðû. Ñòîèìîñòü òåðìèíàëà ïðèåìêè ÑÏÃ çàâèñèò îò åãî òèïà, ìåñòà ðàñïîëîæåíèÿ è ìîùíîñòè. Äëÿ Óêðàèíû öåëåñîîáðàçíî âûáðàòü íàçåìíûé ÑÏÃ òåðìèíàë ìîùíîñòüþ 10 ìëðä ì3/ãîä. Åãî ñòîèìîñòü áóäåò ïðèìåðíî 1 ìëðä äîëë. Ñ ó÷å- òîì ðàçâèòèÿ ïîðòîâîé èíôðàñòðóêòóðû êîëè- ÷åñòâî íåîáõîäèìûõ êàïèòàëîâëîæåíèé âîçðàñ- òåò äî 3 ìëðä äîëë. �1�. Íà ñïåöèàëüíî îáîðóäîâàííûõ ÑÏÃ òåðìè- íàëàõ èñïîëüçóþòñÿ êðèîãåííûå íàñîñû äëÿ ïå- ðåêà÷êè ïåðåîõëàæäåííîãî ìåòàíà, êîòîðûé íà- õîäèòñÿ ïîä èçáûòî÷íûì äàâëåíèåì, è äðóãîå ñïåöèàëèçèðîâàííîå îáîðóäîâàíèå. Ñòðîèòåëü- ñòâîì òåðìèíàëîâ ïðèåìêè ÑÏÃ çàíèìàþòñÿ ñïåöèàëüíûå êîìïàíèè. Ðàññìîòðèì áîëåå ïîäðîáíî îñîáåííîñòè ïðî- öåññà ðåãàçèôèêàöèè ÑÏÃ — ïðîöåññà ïåðåõîäà êðèîãåííîé æèäêîñòè â ãàçîîáðàçíîå ñîñòîÿíèå. Äëÿ ðåãàçèôèêàöèè ÑÏÃ øèðîêî èñïîëüçó- þòñÿ èñïàðèòåëè ïðÿìîãî è íåïðÿìîãî ïîäîãðå- âà. Â èñïàðèòåëÿõ ïðÿìîãî ïîäîãðåâà ïîòîê ãà- çà ïîëó÷àåò òåïëî íåïîñðåäñòâåííî îò ãîðÿ÷åãî òåïëîíîñèòåëÿ. Ïðè íåïðÿìîì ïîäîãðåâå òåïëî- òà ïåðåäàåòñÿ ê ãàçó îò ïðîìåæóòî÷íîãî òåïëî- íîñèòåëÿ (ãàçà èëè æèäêîñòè), êîòîðûé íàãðå- âàåòñÿ îò âíåøíåãî èñòî÷íèêà. Íà ÑÏÃ òåðìèíàëàõ ÷àùå âñåãî â êà÷åñòâå òåïëîíîñèòåëÿ èñïîëüçóåòñÿ ìîðñêàÿ âîäà, à â òåïëîîáìåííèêàõ òèïà «ðåãàçèôèêàòîð ñ îðîøå- íèåì» ìîðñêàÿ âîäà ñòåêàåò âíèç ïî âåðòèêàëü- íûì òðóáêàì, âíóòðè êîòîðûõ â ïðîòèâîòîêå èñïàðÿåòñÿ ÑÏÃ. Ñ öåëüþ ýêîíîìèè ýíåðãèè è îïòèìèçàöèè ïðîèçâîäñòâà â ïðîöåññå ðåãàçèôèêàöèè ðàññìàò- ðèâàþòñÿ ðàçíûå ñïîñîáû óòèëèçàöèè õîëîäà ÑÏÃ â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ ïðîèçâîäñòâà, ãäå íåîáõîäèì õîëîä. Ðàññìîòðèì ïðèíöèïèàëüíûå ðåøåíèÿ òåõ- íîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà ðåãàçèôèêàöèè ÑÏÃ ñ ïðîèçâîäñòâîì ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè è õîëîäà íà óðîâíå îò –10 äî –20 �Ñ. Çàòðàòû ýíåðãèè íà ðåãàçèôèêàöèþ ïðèðîäíîãî ãàçà ìîæíî êîìïåí- ñèðîâàòü çà ñ÷åò ïðîèçâîäñòâà ðàáîòû â ïðîöåññå ðåãàçèôèêàöèè ÑÏÃ ��. Íà ðèñ.1 â îáùåì âèäå ïðåäñòàâëåíà òåõíî- ëîãè÷åñêàÿ ñõåìà ïðîöåññà ðåãàçèôèêàöèè ÑÏÃ ��. Äëÿ íàãðåâà ïîòîêà ÑÏÃ â äàííîì ñëó÷àå èñïîëüçóåòñÿ ìîðñêàÿ âîäà è ïðîïàíîâûé ñèëî- âîé öèêë ñîîòâåòñòâåííî, îäíàêî âîçìîæíû äðóãèå âàðèàíòû ïðè âûáîðå ðàáî÷åãî òåëà. Õîëîä ÑÏÃ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ êîíäåíñàöèè ïðîïàíà, êîòîðûé âûñòóïàåò â êà÷åñòâå ðàáî÷å- ãî òåëà äëÿ ïàðîòóðáèííîé óñòàíîâêè, à ïåðå- ïàä äàâëåíèÿ ïðèðîäíîãî ãàçà ïîñëå åãî ðåãàçè- ôèêàöèè èñïîëüçóåòñÿ äëÿ äîïîëíèòåëüíîãî ïðîèçâîäñòâà ýëåêòðîýíåðãèè. Ñ öåëüþ ïîâûøåíèÿ ýíåðãåòè÷åñêîé ýôôåê- òèâíîñòè ïðîöåññà ðåãàçèôèêàöèè ÑÏÃ è îïòè- ìèçàöèè ýíåðãåòè÷åñêèõ çàòðàò â Èíñòèòóòå ãà- çà ÍÀÍÓ ðàçðàáîòàíà òåõíîëîãè÷åñêàÿ ñõåìà ïðîöåññà ðåãàçèôèêàöèè ÑÏÃ ïðè èñïîëüçîâà- íèè ïàðîêîìïðåññèîííîãî ñèëîâîãî öèêëà äëÿ ïðîèçâîäñòâà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè �4�. Íà ðèñ.2 ïðåäñòàâëåíà ñõåìà óñòàíîâêè ðå- ãàçèôèêàöèè ÑÏÃ ñ ïðîèçâîäñòâîì ðàáîòû, êî- òîðàÿ ðåàëèçóåòñÿ ïî îäíî- è äâóõêîíòóðíîìó ñèëîâûì öèêëàì. Ïðîöåññ îñóùåñòâëÿåòñÿ ñëåäóþùèì îáðà- çîì. ÑÏÃ ñ äàâëåíèåì îêîëî 1,0 àòà è òåìïåðà- òóðîé –160 �Ñ ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíîãî êðèî- ãåííîãî íàñîñà (ÍÊ) ïîäàåòñÿ íà ðåãàçèôèêà- öèþ â èñïàðèòåëü ÒÎ-1, ãäå íàãðåâàåòñÿ ïîòî- êîì ãàçà, êîòîðûé ïîñòîÿííî öèðêóëèðóåò â ñè- ëîâîì öèêëå 1–2–3–4. Â òåïëîîáìåííèêå ÒÎ-3 îñóùåñòâëÿåòñÿ äîïîëíèòåëüíûé ïîäîãðåâ ïîòî- 4 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 2 Ðèñ.1. Êðèîãåííàÿ ýíåðãåòè÷åñêàÿ óñòàíîâêà. êà ãàçà ïåðåä ïîäà÷åé â ìàãèñòðàëüíûé ãàçî- ïðîâîä. Â êà÷åñòâå ãðåþùåãî òåïëîíîñèòåëÿ òóò ìîæåò âûñòóïàòü âîçäóõ ñ òåìïåðàòóðîé îêðó- æàþùåé ñðåäû, ìîðñêàÿ âîäà ëèáî äðóãèå òåï- ëîâûå èñòî÷íèêè. Ãàç ïîñòóïàåò â ìàãèñòðàëü- íûé ãàçîïðîâîä ñ ñîîòâåòñòâóþùèìè ïàðàìåòðà- ìè ïî äàâëåíèþ è òåìïåðàòóðå. Ñèëîâîé öèêë 1–2–3–4 âêëþ÷àåò ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðîöåñ- ñîâ: ðàñøèðåíèå ðàáî÷åãî òåëà (ÐÒ) â äåòàíäåðå, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ñíèæàþòñÿ äàâëåíèå è òåìïå- ðàòóðà; îõëàæäåíèå â èñïàðèòåëå â ðåçóëüòàòå ïåðåäà÷è òåïëîòû ê ÑÏÃ; ñæàòèå ÐÒ íàñîñîì è ïîäîãðåâ â ðåêóïåðàòîðå. Â ðåçóëüòàòå ïåðåïàäà äàâëåíèÿ â äåòàíäåðå ìîæíî ïîëó÷èòü ïîëåçíóþ ðàáîòó, êîòîðóþ èñïîëüçóþò äëÿ ïðîèçâîäñòâà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè â ýëåêòðîãåíåðàòîðå, óñ- òàíàâëåííîì íà îäíîì âàëó ñ òóðáîäåòàíäåðîì. Â ñèëîâîì öèêëå 1–2–3–4 â êà÷åñòâå ÐÒ ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ ãàçîâàÿ ñìåñü (ìåòàí- ýòàí-ïðîïàí-áóòàí) â ðàçíûõ ñîîòíîøåíèÿõ. Â ìèðîâîé ïðàêòèêå äëÿ ýòîãî øèðîêî èñïîëüçó- åòñÿ ýòèëåí. Ïî ðåçóëüòàòàì àíàëèçà â êà÷åñòâå íàèáîëåå îïòèìàëüíîãî ÐÒ âûáðàíà ñìåñü ïðî- ïàí : áóòàí = 90 : 10 (%). Óñòàíîâëåíî òàêæå, ÷òî äëÿ óâåëè÷åíèÿ ïðîèçâîäñòâà ýëåêòðîýíåðãèè öåëåñîîáðàçíî èñ- ïîëüçîâàòü äîïîëíèòåëüíûé öèðêóëÿöèîííûé êîíòóð, êîòîðûé íà ðèñ.2,á óñëîâíî èçîáðàæà- åòñÿ ïóíêòèðíîé ëèíèåé. Â äîïîëíèòåëüíîì êîíòóðå èñïîëüçóåòñÿ äðóãîé òåïëîíîñèòåëü, êîòîðûé íàãðåâàåò ãàçîâóþ ñìåñü â îñíîâíîì êîíòóðå. Â ýòîì êîíòóðå òàêæå îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðîèçâîäñòâî ýëåêòðîýíåðãèè, íî â ìåíüøèõ êî- ëè÷åñòâàõ. Íà ðèñ.3 ãðàôè÷åñêè ïðåäñòàâëåí ñèëîâîé öèêë 1–2–3–4 â P–V êîîðäèíàòàõ. Çàïèøåì óðàâíåíèå ýíåðãîáàëàíñà ñèëîâîãî öèêëà 1–2–3–4, èñõîäÿ èç ïåðâîãî çàêîíà òåð- ìîäèíàìèêè: �Eïîäâ = �Eîòâ, ãäå �Eïîäâ, �Eîòâ — îáùàÿ ïîäâåäåííàÿ è îòâå- äåííàÿ ýíåðãèÿ â öèêëå. Òîãäà Qïîäâ + Nïîäâ = Qîòâ + Nîòâ, (1) èëè ìîæíî çàïèñàòü: Qïîäâ – Qîòâ = Nîòâ – Nïîäâ = Nö, ãäå ðàáîòà öèêëà Nö 1 âñåãäà. Ïðèíèìàåì â íàøåì ñëó÷àå: Qïîäâ = QÒÎ-2; Qîòâ = QÒÎ-1; Nîòâ = Nòä; Nïîäâ = Ní; Q1 = QÒÎ-2 = �Í4–1 = Í1 – Í4; Q2 = QÒÎ-1 = �Í2–3 = Í3 – Í2; N1 = Ní = –�Í3–4 = Í3 – Í4; N2 = Nòä = –�Í1–2 = Í1 – Í2. (2) Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 2 5 Ðèñ.2. Ïðèíöèïèàëüíàÿ òåõíîëîãè÷åñêàÿ ñõåìà ïðîöåññà ðåãà- çèôèêàöèè ÑÏÃ è ïðîèçâîäñòâà ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè â îä- íîêîíòóðíîì (à) è áèíàðíîì (á) ñèëîâûõ öèêëàõ: ÅÊ — êðèîãåííàÿ åìêîñòü äëÿ ÑÏÃ; ÍÊ — êðèîãåííûé íàñîñ äëÿ ïåðåêà÷êè ÑÏÃ; ÒÄ — òóðáîäåòàíäåð; ÝÃ — ýëåêòðîãåíåðà- òîð; Í1 — öèðêóëÿöèîííûé íàñîñ; ÒÎ-1 — òåïëîîáìåííèê- èñïàðèòåëü; ÒÎ-2 — ðåêóïåðàòèâíûé òåïëîîáìåííèê; ÒÎ-3 — òåïëîîáìåííèê äëÿ äîïîëíèòåëüíîãî ïîäîãðåâà ãàçà ïåðåä ïî- äà÷åé â ìàãèñòðàëüíûé ãàçîïðîâîä. Ïîòîêè: 1–2 — ïðîöåññ ðàñøèðåíèÿ ðàáî÷åãî òåëà (ÐÒ) â òóðáîäåòàíäåðå ñ ïðîèçâîä- ñòâîì ðàáîòû (Nîòâ); 2–3 — ïðîöåññ îõëàæäåíèÿ è êîíäåíñà- öèè ÐÒ (óñëîâíî ðàâíîâåñíûé è èçîáàðíûé ïðîöåññ, òåïëîòà îòâîäèòñÿ îò ÐÒ (Qîòâ)); 3–4 — ïðîöåññ ñæàòèÿ ÐÒ â íàñîñå (óñëîâíî èçîõîðíûé ïðîöåññ, ðàáîòà îòâîäèòñÿ (Nïîäâ)); 4–1 — ïðîöåññ íàãðåâà ÐÒ â òåïëîîáìåííèêå (óñëîâíî èçîáàðíûé ïðîöåññ, òåïëîòà ïîäâîäèòñÿ ê ÐÒ (Qïîäâ)). Ðèñ.3. Ñèëîâîé öèêë â P–V êîîðäèíàòàõ: 1–2t–3–4 — èäå- àëüíûé öèêë; 1–2i–3–4 — ðåàëüíûé öèêë. Äëÿ îöåíêè ýôôåêòèâíîñòè ñèëîâîãî öèêëà ââîäèòñÿ òåïëîìåõàíè÷åñêèé êîýôôèöèåíò �t (ïîëüçà/çàòðàòà): �t = Nö/Q1 = (Q1 – Q2 )/Q1 = (N2 – N1 )/ /Q1 = [(Í1 – Í2) – (Í4 – Í3)]/(Í1 – Í4), (3) ãäå �t 1 âñåãäà. Äëÿ îöåíêè âåëè÷èíû ðàáîòû íàñîñà ïî îò- íîøåíèþ ê ðàáîòå, êîòîðàÿ ïðîèçâîäèòñÿ â äå- òàíäåðå, ââîäèòñÿ êîýôôèöèåíò �t: �t = N1/N2. (4) Ïðèìåð. Íà ðåãàçèôèêàöèþ ïîäàåòñÿ ïî- òîê ÑÏÃ ñ äàâëåíèåì 1,2 àòà è òåìïåðàòóðîé –162 �Ñ. Â êðèîãåííîì íàñîñå ïîòîê ÑÏÃ ñæè- ìàåòñÿ äî 41 àòà è ïîäàåòñÿ â èñïàðèòåëü, ãäå ïîäîãðåâàåòñÿ äî –30 �Ñ çà ñ÷åò ïîäâîäà òåïëî- òû îò âíåøíåãî öèêëà è äîïîëíèòåëüíî ïî- äîãðåâàåòñÿ äî 10 �Ñ ïåðåä ïîäà÷åé â ìàãèñò- ðàëüíûé ãàçîïðîâîä. Â ñèëîâîì öèêëå 1–2–3–4 â êà÷åñòâå òåïëîíîñèòåëÿ èñïîëüçóåòñÿ ãàçîâàÿ ñìåñü ïðîïàí : áóòàí = 90 : 10 (%). Â öèðêóëÿöèîííîì íàñîñå æèäêîñòü ñæèìà- åòñÿ äî 12,0 àòà, à åå òåìïåðàòóðà ïðè ýòîì ñî- ñòàâëÿåò –37,4 �Ñ. Äàëåå â ðåêóïåðàòèâíîì òåï- ëîîáìåííèêå îíà ïîäîãðåâàåòñÿ äî 42 �Ñ çà ñ÷åò ïîäâîäà òåïëîòû îò äîïîëíèòåëüíîãî öèðêóëÿöè- îííîãî êîíòóðà (ñì. ðèñ.2,á). Â äåòàíäåðå ïðîèñ- õîäèò ïðîöåññ ðàñøèðåíèÿ ãàçà, åãî äàâëåíèå ïî- íèæàåòñÿ îò 12,0 äî 1,2 àòà, è ïîòîê ñ òåìïåðàòó- ðîé 27,5 �Ñ íàïðàâëÿåòñÿ â èñïàðèòåëü, â êîòî- ðîì îí íàãðåâàåò ïîòîê ÑÏÃ, è ïðîèñõîäèò ðåãà- çèôèêàöèÿ. Â äîïîëíèòåëüíîì öèðêóëÿöèîííîì êîíòóðå ïðîöåññ ïðîèñõîäèò àíàëîãè÷íî. Â òàáëèöå ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ðàñ÷å- òîâ îñíîâíûõ ïàðàìåòðîâ ïîòîêîâ ñèëîâîãî öèêëà. Ðàñ÷åòû ïðîèçâåäåíû íà ìàññîâûé îáú- åì 5 ò/÷ ãàçîâîé ñìåñè, êîòîðàÿ ïîñòîÿííî öèðêóëèðóåò â êîíòóðå, è íà 3 ò/÷ ÑÏÃ, êîòî- ðûé ïîäàåòñÿ íà ðåãàçèôèêàöèþ. Èç (2) òåïëîâóþ ìîùíîñòü òåïëîîáìåííè- êà-èñïàðèòåëÿ ìîæíî îïðåäåëèòü ïî çàäàííûì àáñîëþòíûì ýíòàëüïèÿì ñëåäóþùèì îáðàçîì: QÒÎ-1 = �Í2–3 = Í3 – Í2 = = (–278 777 – 97 731)/860 = – 437,8 êÂò, èëè, èñõîäÿ èç (1): QÒÎ-1 = QÒÎ-2 – Nò + Ní = = 543 – 107,9 + 2,4 = 437,8 êÂò. Ñîãëàñíî (4): �t = (2,4/108).100 % = 2,2 %. Ââèäó ìàëîñòè ðàáîòîé íàñîñà ìîæíî ïðå- íåáðå÷ü. Ýôôåêòèâíîñòü ñèëîâîãî öèêëà, ñîãëàñíî (3): �t = [(108 – 2,4)/543].100 % = 19,5 %. Ïðè óñîâåðøåíñòâîâàíèè öèêëà ñ ó÷åòîì ïî- ëåçíîé ðàáîòû, ïðîèçâåäåííîé â äåòàíäåðå, â ðàñ- ñìîòðåííîì ïðèìåðå â îáîèõ öèðêóëÿöèîííûõ êîíòóðàõ ðåàëüíî äîñòè÷ü ìîùíîñòè â 160 êÂò ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè, à òàêæå äîïîëíèòåëüíî ïîëó÷èòü 224 êÂò õîëîäà ïðè òåìïåðàòóðå –16 �Ñ. Âûâîäû Ðàçðàáîòêà íîâûõ óñîâåðøåíñòâîâàííûõ ìåòîäîâ ðåãàçèôèêàöèè ÑÏÃ ïîçâîëÿåò ñóùåñò- âåííî óëó÷øèòü òåõíèêî-ýêîíîìè÷åñêèå õàðàê- òåðèñòèêè äàííîãî ïðîöåññà ïî âñåì îñíîâíûì ïîêàçàòåëÿì. Ïðè ðàçðàáîòêå òàêèõ ìåòîäîâ ñëåäóåò ïðèíèìàòü âî âíèìàíèå íåîáõîäèìîñòü îïòèìèçàöèè ýíåðãåòè÷åñêèõ çàòðàò, à èìåííî: óìåíüøåíèå çàòðàò ýíåðãèè íà ñîáñòâåííûå òåõ- íîëîãè÷åñêèå íóæäû ïðîöåññà, à òàêæå âîçìîæ- íîñòü ïîâûøåíèÿ òåðìîäèíàìè÷åñêîé ýôôåê- òèâíîñòè (ÊÏÄ) ïðîöåññà ñ ïðîìåæóòî÷íûì òåïëîíîñèòåëåì, êîòîðûé èñïîëüçóåòñÿ äëÿ èñ- ïàðåíèÿ è íàãðåâà ïîòîêà ÑÏÃ. Ãëàâíîé îñîáåííîñòüþ ðàçðàáîòêè ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå äëÿ èñïàðåíèÿ ÑÏÃ ïàðî-êîí- äåíñàöèîííîãî ñèëîâîãî öèêëà ñ òóðáîäåòàíäå- ðîì, ÷òî ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü ïîëåçíóþ ðàáîòó ó ïîòðåáèòåëÿ äëÿ ÷àñòè÷íîãî ïîêðûòèÿ çàòðàò ýíåðãèè íà ðåãàçèôèêàöèþ. Íàïðèìåð, íà òåð- ìèíàëå ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ 5 ìëðä ì3/ãîä ÑÏÃ â ïðîöåññå ðåãàçèôèêàöèè ïðè èñïîëüçîâà- íèè ðàññìîòðåííûõ òåõíîëîãèé ìîæíî ïîëó÷àòü äî 186 ìëí êÂò.÷ ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè â ãîä ïðè èñïîëüçîâàíèè äåòàíäåðíîé óñòàíîâêè ìîù- íîñòüþ 21,7 ÌÂò. Ýëåêòðè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ, êîòîðàÿ ïðîèçâîäèò- ñÿ â ýëåêòðîãåíåðàòîðå çà ñ÷åò ïåðåïàäà äàâëåíèÿ â äåòàíäåðå, ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà â ñëåäóþ- ùèõ íàïðàâëåíèÿõ: íà ñîáñòâåííûå íóæäû, â òîì ÷èñëå íà ïðèâîä íàñîñîâ; íà ïîñòàâêó âíåøíèì ïîòðåáèòåëÿì; íà äîïîëíèòåëüíûé ïîäîãðåâ ãàçà. 6 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 2 Ïàðàìåòðû ïîòîêîâ Ôèçè÷åñêàÿ âåëè÷èíà Äåòàíäåð Íàñîñ ÒÎ-2 Àáñîëþòíàÿ ýí- òàëüïèÿ, êÄæ 190487/ 97731 –278777/ –276718 –276718/ 190487 Òåìïåðàòóðà, �Ñ 42,0/–27,5 –38,0/–37,4 –37,4/42,0 Äàâëåíèå, ÌÏà 1,20/0,12 0,12/1,20 1,20/1,20 Òåïëîâàÿ ìîù- íîñòü, êÂò – – 543,000 Ðàáîòà, êÂò 107,9 –2,400 – Ïðèìå÷àíèå. Â ÷èñëèòåëå — íà âõîäå â àïïàðàò, â çíàìåíà- òåëå — íà âûõîäå èç íåãî. Õîëîä òåïëîîáìåííèêà ÒÎ-3 öåëåñîîáðàçíî óòèëèçèðîâàòü, íàïðèìåð, â ðàñïîëîæåííûõ ïî- áëèçîñòè õîëîäèëüíûõ êàìåðàõ äëÿ õðàíåíèÿ ïðîäóêòîâ. Äëÿ ïîâûøåíèÿ òåðìîäèíàìè÷åñêîé ýôôåê- òèâíîñòè ñèëîâîãî äåòàíäåðíîãî öèêëà â êàæäîì êîíêðåòíîì ñëó÷àå íåîáõîäèìî ðàññìàòðèâàòü ñëåäóþùèå îñíîâíûå íàïðàâëåíèÿ: ïîâûøåíèå äàâëåíèÿ Ð1 íà âõîäå â äåòàíäåð; ïîâûøåíèå íà- ÷àëüíîé òåìïåðàòóðû öèêëà Ò1; ñîâìåñòíîå ïîâû- øåíèå òåìïåðàòóðû è äàâëåíèÿ (Ð1, Ò1); ðàöèî- íàëüíûé ïîêîìïîíåíòíûé ïîäáîð ðàáî÷åãî òåëà äëÿ ìèíèìèçàöèè ïîòåðü ýêñåðãèè ïðè êîíå÷íûõ ðàçíîñòÿõ òåìïåðàòóð â òåïëîîáìåííèêàõ. Ñïèñîê ëèòåðàòóðû 1. Óí³ãîâñüêèé Ë.Ì., ×àñòóõ³í Â.Â., Ëàêò³îíîâ Î.Â., Êóöàí Í.Â. Ìîæëèâ³ñòü ïîñòà÷àííÿ ñêðàïëåíîãî ïðèðîäíîãî ãàçó â Óêðà¿íó // Íàôò. ³ ãàçîâà ïðîì-ñòü. — 2009. — ¹ 1. — Ñ. 7–9. 2. Øàðãóò ß., Ïåòåëà Ð. Ýêñåðãèÿ. — Ì. : Ýíåðãèÿ, 1968. — 280 ñ. 3. Ëàâðåí÷åíêî Ã.Ê., Êîïûòèí À.Â. Êðèîãåííûå êîì- ïëåêñû ïðîèçâîäñòâà è îòãðóçêè ÑÏÃ, åãî ïðèåìà, õðàíåíèÿ è ðåãàçèôèêàöèè â ñèñòåìå ìåæäóíàðîä- íîé òîðãîâëè // Òåõí. ãàçû. — Ñ. 2–19. 4. Ïÿòíè÷êî À.È., Îíîïà Ë.Ð., Ëàâðåí÷åíêî Ã.Ê. Àíàëèç ýôôåêòèâíîñòè ïðîèçâîäñòâà ðàáîòû ïðè ðåãàçèôèêàöèè ÑÏÃ // Òàì æå. — 2010. — ¹ 3. — Ñ. 20–25. Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 13.10.10 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2011. ¹ 2 7 The Efficiency of Liquefied Natural Gas Regasification Processes Increase Berezovsky V.N., Pyatnichko A.I., Krushnevich T.K. The Gas Institute of NASU, Kiev The processes of liquefied natural gas regasification are investigated. The technological circuits that allow significant increase of technological and economic parameters of the processes are developed. The application of steam and condensation power cycle with tur- bine expander can simultaneously obtain thermal energy for regasification and electrical energy for the cycle internal demands (equipment gears (pumps)) or for external consum- ers transfers. Key words: regasification, liquefied natural gas, expander, electric power, energy effi- ciency, pipeline, evaporator, power cycle. Received October 13, 2010 ÓÄÊ 662.6 Èññëåäîâàíèå ñòàáèëüíîñòè ãîðåíèÿ ñìåñåé óãëåé ìàðîê Ò è ÀØ Áåñöåííûé È.Â., Áîíäçèê Ä.Ë., Ùóäëî Ò.Ñ., Íåõàìèí Ì.Ì., Åâòóõîâ Â.ß., Äóíàåâñêàÿ Í.È. Èíñòèòóò óãîëüíûõ ýíåðãîòåõíîëîãèé ÍÀÍÓ, Êèåâ Ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ñòàáèëüíîñòè ôàêåëà ïðè ñæèãàíèè ñìåñåé àíòðàöèòà è òîùåãî óãëÿ. Ïðîàíàëèçèðîâàíà çàâèñèìîñòü ðàñõîäà ãà- çà äëÿ ñòàáèëèçàöèè ãîðåíèÿ îò ñîäåðæàíèÿ òîùåãî óãëÿ â ñìåñè. Ïðè ïîìîùè ïðî- ãðàììû Ansys Fluent óòî÷íåíû îñîáåííîñòè òå÷åíèÿ â òðàêòå óñòàíîâêè. Êëþ÷åâûå ñëîâà: ïûëåóãîëüíîå ñæèãàíèå, óãîëüíûå ñìåñè, ñòàáèëüíîñòü ôàêåëà. � Áåñöåííûé È.Â., Áîíäçèê Ä.Ë., Ùóäëî Ò.Ñ., Íåõàìèí Ì.Ì., Åâòóõîâ Â.ß., Äóíàåâñêàÿ Í.È., 2011

Повышение эффективности процессов регазификации сжиженного природного газа

Institution

Ähnliche Einträge