---

Ключевые слова: газоперекачивающие агрегаты, системы компримирова- ния, регулирование, критерий оптимизации, оптимизация режимов работы газоперекачивающих агрегатов.
Как показали результаты реализации концепции энергосбережения в га- зовой отрасли, одним из наиболее эффективных методов снижения энергети-

---

ческих затрат при магистральном транспорте природного газа является опти- мизация режимов работы газоперекачивающих агрегатов (ГПА) на компрес- сорных станциях [5]. Решение этой задачи включает определение эффектив- ных режимов эксплуатации газотурбинных установок  основного вида энер- гопривода ГПА. Следует отметить, что уже в середине прошлого века, в годы интенсивного развития газотранспортной системы страны, это направление исследований входило в область научных интересов заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, профессора, доктора технических наук Николая Ио- вича Белоконь [1, 2].

В своих работах на основе анализа предложенного им эффективно- термодинамического цикла газотурбинного двигателя Н.И. Белоконь пред- ставляет разработанную методику определения энергетически наивыгодней- шего режима работы газотурбинного двигателя и режима его работы при ус- ловии наибольшей удельной эффективной работы на валу свободной турбины [1]. Кроме того, Н.И. Белоконь в своих работах решает еще целый ряд задач, актуальных для развития газотранспортной системы и в настоящее время. К ним относится оценка эффективности использования газотурбинных устано- вок (ГТУ) регенеративного цикла, сопоставление эффективности эксплуатации ГПА с различными видами энергопривода на компрессорных станциях (КС) магистральных газопроводов (МГ) и т.д. [1, 2, 3].

Все эти направления исследований в области газокомпрессорного обору- дования КС получили дальнейшее развитие в научной работе кафедры термо- динамики и тепловых двигателей, основателем которой был Николай Иович Белоконь.

К примеру, научным коллективом кафедры решались задачи:

• 
  оценки эффективности эксплуатации компрессорных станций и техно- логических участков МГ;
  
• 
  оптимизации распределения нагрузки между компрессорными станция- ми технологических участков МГ;
  
• 
  энергетической и экономической целесообразности отключения части КС технологических участков при недозагрузке МГ;
  
• 
  оптимизации выбора систем компримирования компрессорных станций;
  
• 
  оптимизации режимов работы газоперекачивающих агрегатов и распре- деления нагрузки между ними в системах компримирования КС при измене- нии режимов работы КС и технического состояния газоперекачивающего обо- рудования.
  

---

Оценка эффективности работы систем компримирования КС МГ в общем случае проводится в результате сопоставления значения используемого крите- рия оптимизации при действительных режимах работы газокомпрессорного оборудования со значением этого критерия при оптимальном режиме эксплуа- тации. Обоснованность выбора критерия оптимизации во многом определяет
корректность оценки энергетической эффективности работы систем компри- мирования.

В настоящее время в качестве локальных критериев оптимизации систем компримирования КС МГ используется целый ряд критериев: это  затраты топливного газа и электрической энергии в натуральном выражении, суммар- ная эффективная мощность энергопривода ГПА, значения политропного ко- эффициента полезного действия КПД процесса сжатия и приведенного эффек- тивного КПД энергопривода в системе компримирования и т.д.

Анализ результатов научных исследований, проводимых на кафедре, по- казал, что использование каждого из приведенных критериев при решении за- дачи определения оптимальных режимов работы систем компримирования может привести к ошибочным результатам, искажающим оценку эффективно- сти работы систем компримирования КС МГ.

К примеру, оценка эффективности работы системы компримирования по величине расхода топливного газа корректна только в том случае, когда в сис- теме не используются агрегаты с электроприводом, использование же в каче- стве критерия оптимизации затрат электроэнергии оправдано при включении в систему компримирования только электроприводных ГПА.

Использование в качестве критерия оптимизации режимов работы систем компримирования КС величины суммарных затрат мощности на сжатие газа также может привести к перерасходу энергетических затрат в денежном выра- жении из-за существенного различия цен на энергоносители [6].

В ряде случаев в качестве критерия при оптимизации режимов работы системы компримирования

---

предлагается использовать политропный КПД процесса сжатия _{пол с.к}, значение которого может быть определено по соотно- шению [4]:
n

^{ }пол j^{ N}i, j


n
^пол с.к <sup>j1 , (1)

 N</sup>i, ji j
где _{пол j}– политропный КПД процесса сжатия в j-м нагнетателе; N_i,j– внутренняя мощность, расходуемая на сжатие природного газа в j-м ГПА; n число ГПА, работающих в системе компримирования.

Результаты оптимизации систем компримирования ряда линейных КС показали, что использование в качестве критерия политропного КПД процесса сжатия может привести к существенному перерасходу затрат на используемые энергоносители С_эн (рис. 1). Следовательно, использование только политроп- ного КПД в качестве критерия регулирования не является корректным с точки зрения минимизации энергозатрат в системе компримирования компрессорной станции.

Такие результаты в первую очередь характерны для систем компримиро- вания КС технологических участков (ТУ) МГ, работающих с недозагрузкой. В этих условиях режимы работы агрегатов, характеризующиеся максимальной энергетической эффективностью процесса сжатия технологического газа в центробежных нагнетателях (ЦБН), не совпадают с режимами максимальной

Рис. 1. Сопоставление характеристик режимов работы ГПА при использовании различ- ных критериев оптимизации:

1  оптимальный режим работы ГПА

---

Смотрите также файлы

• Новые тенденции в обучении математике в условиях пандемии на примере спо.docx

• Актив Сумма, руб.docx

• Культура и искусство среднего востока План.docx

• Соч за 4 четверть 4 класс Слушание 4 Прослушай отрывок из сказки и выполни задания.docx

• Занятие 1 Акцентологические нормы Расставьте ударения в словах.docx