Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 415
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
= 91,54 г/ГДж
= 1,077
105
= 83,28 г/ГДж
Соотношения показателей выброса и приведенной концентрации (к 15% кислорода) В(З)В выражаются следующими формулами
(37)
= 4,034 г/с
= 3,67 г/с
Допускается принимать содержание диоксида азота NO2 в сумме оксидов азота NOх и продуктах сгорания на срезе дымовой трубы (шахты) 10% для регенеративных и 5% для безрегенеративных ГТУ.
Скорость продуктов сгорания на срезе выхлопной трубы
= 27,6 м/с
Сравнение экологических характеристик ГПА-Ц-16АЛ с АЛ-31 СТН и ГПА-Ц-16 с НК-16СТ приводится в приложении А и на слайде 9.
Заключение
Газотурбинный двигатель АЛ-31СТ предназначен для замены двигателя НК-16СТ в агрегате ГПА-Ц-16 на более экономичные и экологически чистые при проведении реновации, модернизации и реконструкции действующих газоперекачивающих агрегатов.
Реконструкция агрегата производится посредством установки вместо действующей газотурбинной установки на существующие фундаменты.
В комплект поставки агрегата входит система автоматического управления МСКУ-5000 на базе современных технических средств фирмы Siemens для ГПА с приводами новейших авиационных силовых агрегатов последнего поколения АЛ-31СТ.
МСКУ 5000 рекомендована для промышленной эксплуатации ГПА с ГТУ АЛ-31СТ с базовой и низкоэмиссионной камерами сгорания.
С целью экономии капитальных вложений максимально сохранено существующее оборудование газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16.
В работе выполнено технико-экономическое обоснование замены ГПА.
Величина фактической экономии топливного газа ГПА при замене ГПА-Ц-16 на
ГПА-Ц-16АЛ за расчетный период работы составит 15216,33 тыс. м3
Рассчитан режим работы КС, перекачивающей газ в объеме 29,9 млн.м3/сут.с одним ГПА-Ц-16, а затем с ГПА-Ц-16АЛ. Определена располагаемая мощность привода в конкретных станционных условиях – 13475 кВт.
Расчет и сравнение экологических показателей ГПА с АЛ-31 СТН и с НК-16СТ показывает, что мощность выброса оксидов азота сократится в 1,8 раза, а оксида углерода почти в 4 раза. Удельный выброс на единицу работы г/кВтч снизится с той же кратностью.
Список использованных источников
ЗАО «Уфа–АвиаГаз». – Уфа, 2005. – 67 с.
СТО Газпром 2-3.5-051-2006. – М.:ООО « ИРЦ» Газпром, 2006. – 186 с.
Приложение А
Таблица А.1 – Тип ГПА – ГПА-Ц-16 (двигатель НК-16СТ)
Таблица А.2 – Тип ГПА – ГПА-Ц-16АЛ (двигатель АЛ-31СТН с малоэмиссионной камерой сгорания)
= 1,077 105 = 83,28 г/ГДжСоотношения показателей выброса и приведенной концентрации (к 15% кислорода) В(З)В выражаются следующими формулами
(37) = 4,034 г/с = 3,67 г/сДопускается принимать содержание диоксида азота NO2 в сумме оксидов азота NOх и продуктах сгорания на срезе дымовой трубы (шахты) 10% для регенеративных и 5% для безрегенеративных ГТУ.
Скорость продуктов сгорания на срезе выхлопной трубы
= 27,6 м/сСравнение экологических характеристик ГПА-Ц-16АЛ с АЛ-31 СТН и ГПА-Ц-16 с НК-16СТ приводится в приложении А и на слайде 9.
Заключение
Газотурбинный двигатель АЛ-31СТ предназначен для замены двигателя НК-16СТ в агрегате ГПА-Ц-16 на более экономичные и экологически чистые при проведении реновации, модернизации и реконструкции действующих газоперекачивающих агрегатов.
Реконструкция агрегата производится посредством установки вместо действующей газотурбинной установки на существующие фундаменты.
В комплект поставки агрегата входит система автоматического управления МСКУ-5000 на базе современных технических средств фирмы Siemens для ГПА с приводами новейших авиационных силовых агрегатов последнего поколения АЛ-31СТ.
МСКУ 5000 рекомендована для промышленной эксплуатации ГПА с ГТУ АЛ-31СТ с базовой и низкоэмиссионной камерами сгорания.
С целью экономии капитальных вложений максимально сохранено существующее оборудование газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16.
В работе выполнено технико-экономическое обоснование замены ГПА.
Величина фактической экономии топливного газа ГПА при замене ГПА-Ц-16 на
ГПА-Ц-16АЛ за расчетный период работы составит 15216,33 тыс. м3
Рассчитан режим работы КС, перекачивающей газ в объеме 29,9 млн.м3/сут.с одним ГПА-Ц-16, а затем с ГПА-Ц-16АЛ. Определена располагаемая мощность привода в конкретных станционных условиях – 13475 кВт.
Расчет и сравнение экологических показателей ГПА с АЛ-31 СТН и с НК-16СТ показывает, что мощность выброса оксидов азота сократится в 1,8 раза, а оксида углерода почти в 4 раза. Удельный выброс на единицу работы г/кВтч снизится с той же кратностью.
Список использованных источников
-
Правила эксплуатации магистральных газопроводов ОАО «Газпром». СТО Газпром 2-3.5-454-2010. – М.:ООО « ИРЦ» Газпром, 2010. – 204 с. -
Газотурбинный двигатель со свободной турбиной НК-16СТ: Техническое описание 16.000.000.ТО. – Сумы, 1981. – 220 с. -
Временная инструкция по эксплуатации и техническому обслуживанию двигателя НК-16СТ. 16.000.000ИЭ. – Сумы, 1981. – 246 с. -
Информация о ГПА-16Р «Уфа», изд. «Уфимское мотостроительное производственное объединение», сайт http://www.umpo.ru. -
Газоперекачивающий агрегат ГПА–16Р «Уфа» (на базе ГТД АЛ–31СТ).
ЗАО «Уфа–АвиаГаз». – Уфа, 2005. – 67 с.
-
Нормы технологического проектирования магистральных газопроводов.
СТО Газпром 2-3.5-051-2006. – М.:ООО « ИРЦ» Газпром, 2006. – 186 с.
-
Методика оценки энергоэффективности газотранспортных объектов и систем. СТО Газпром 2-3.5-113-2007. – 35 с. -
Методика расчета эффекта энергосбережения топливно-энергетических ресурсов, расходуемых на собственные технологические нужды магистрального транспорта газа. СТО Газпром 2-1.20-601-2011. – М.: ООО «Газпром экспо», 2012. – 77 с. -
Компрессорные станции. Газоперекачивающие агрегаты. Порядок проведения технического обслуживания и ремонта. СТО Газпром 2-2.3-681-2012 – 600 с. -
Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности». – М.: ЗАО «НТЦ, 2013. – 288 с. -
Федеральный закон от 22.07.2008 №ФЗ-123 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности». – М.: ЗАО «НТЦ, 2008. – 98 с. -
Каталог удельных выбросов загрязняющих веществ ГТУ газоперекачивающих агрегатов. СТО Газпром 2-3.5-039-2005. – 76 с. -
Технические нормативы выбросов. Газоперекачивающие агрегаты ОАО «Газпром». СТО Газпром 2-1.19-332-2009. – 45 с.
Приложение А
Таблица А.1 – Тип ГПА – ГПА-Ц-16 (двигатель НК-16СТ)
| Наименование показателя | Обозначение | Размерность | Значение |
| Мощность в станционных условиях | Nс | МВт | 16,0 |
| Эффективный КПД в станционных условиях | c | % | 27,4 |
| Расход топливного газа | qтг | м3/ч | 6270 |
| Gтг | кг/с | 1,163 | |
| Температура продуктов сгорания на входе в турбину | Т1 | К | 1130 |
| Температура воздуха на входе в камеру сгорания | Т5 | К | 586 |
| Температура продуктов сгорания за турбиной (на срезе выхлопного патрубка турбины) | Т2 | К | 685 |
| Температура продуктов сгорания на выхлопе ГТУ (на срезе выхлопной трубы) | Т6 | К | 685 |
| Расход циклового воздуха | G3 | кг/с | 101,9 |
| Расход продуктов сгорания (на срезе выхлопного патрубка турбины) | G2 | кг/с | 103,0 |
| Q2 | м3/с | 80,5 | |
| Расход продуктов сгорания (на срезе выхлопной трубы) | G6 | кг/с | 103,0 |
| Q6ф | м3/с | 202,0 | |
| Степень повышения давления воздуха в компрессоре | к | - | 9,7 |
| Коэффициент избытка воздуха | в | - | 5,11 |
| Содержание кислорода в сухих продуктах сгорания | О2 | % | 17,2 |
| Содержание диоксида углерода в сухих продуктах сгорания | СО2 | % | 2,13 |
| Концентрация в сухих продуктах сгорания: | | | |
| - оксидов азота (в пересчете на диоксид азота) |  | мг/м3 | 95 |
| - оксида углерода | ССО | мг/м3 | 189 |
| Приведенная концентрация (при условной концентрации кислорода 15% в сухих продуктах сгорания): | | | |
| - оксидов азота |  | мг/м3 | 150 |
| - оксида углерода |  | мг/м3 | 300 |
| Мощность выброса: | | | |
| - оксидов азота |  | г/с | 7,26 |
| - оксида углерода | МСО | г/с | 14,52 |
| Удельный выброс (индекс выброса) на единицу топливного газа: | | | |
| - оксидов азота |  | г/м3 | 4,17 |
| - оксида углерода |  | г/м3 | 8,34 |
| Удельный выброс на единицу теплоты: | | | |
| - оксидов азота |  | г/ГДж | 124,73 |
| - оксида углерода | mCO | г/ГДж | 249,47 |
| Удельный выброс на единицу работы: | | | |
| - оксидов азота |  | г/кВтч | 1,64 |
| - оксида углерода |  | г/кВтч | 3,27 |
| Высота выхлопной трубы (шахты) | H | м | 13,5 |
| Диаметр (размеры) выхлопной трубы (шахты) | D | м | 2,84,3 |
| Площадь сечения выхлопных труб (шахт) | S | м2 | 12,0 |
| Скорость продуктов сгорания на срезе выхлопной трубы (шахты) | V | м/с | 16,8 |
Таблица А.2 – Тип ГПА – ГПА-Ц-16АЛ (двигатель АЛ-31СТН с малоэмиссионной камерой сгорания)
| Наименование показателя | Обозначение | Размерность | Значение |
| Мощность в станционных условиях | Nс | МВт | 16,0 |
| Эффективный КПД в станционных условиях | c | % | 36,3 |
| Расход топливного газа | qтг | м3/ч | 4746 |
| Gтг | кг/с | 0,881 | |
| Температура продуктов сгорания на входе в турбину | Т1 | К | 1440 |
| Температура воздуха на входе в камеру сгорания | Т5 | К | 753 |
| Температура продуктов сгорания за турбиной (на срезе выхлопного патрубка турбины) | Т2 | К | 813 |
| Температура продуктов сгорания на выхлопе ГТУ (на срезе выхлопной трубы) | Т6 | К | 813 |
| Расход циклового воздуха | G3 | кг/с | 57,1 |
| Расход продуктов сгорания (на срезе выхлопного патрубка турбины) | G2 | кг/с | 58 |
| Q2 | м3/с | 45,4 | |
| Расход продуктов сгорания (на срезе выхлопной трубы) | G6 | кг/с | 58 |
| Q6ф | м3/с | 135,3 | |
| Степень повышения давления воздуха в компрессоре | к | - | 20,0 |
| Коэффициент избытка воздуха | в | - | 3,93 |
| Содержание кислорода в сухих продуктах сгорания | О2 | % | 16,1 |
| Содержание диоксида углерода в сухих продуктах сгорания | СО2 | % | 2,78 |
| Концентрация в сухих продуктах сгорания: | | | |
| - оксидов азота (в пересчете на диоксид азота) |  | мг/м3 | 88 |
| - оксида углерода | ССО | мг/м3 | 82 |
| Приведенная концентрация (при условной концентрации кислорода 15% в сухих продуктах сгорания): | | | |
| - оксидов азота |  | мг/м3 | 110 |
| - оксида углерода |  | мг/м3 | 100 |
| Мощность выброса: | | | |
| - оксидов азота |  | г/с | 4,034 |
| - оксида углерода | МСО | г/с | 3,67 |
| Удельный выброс (индекс выброса) на единицу топливного газа: | | | |
| - оксидов азота |  | г/м3 | 3,05 |
| - оксида углерода |  | г/м3 | 2,78 |
| Удельный выброс на единицу теплоты: | | | |
| - оксидов азота |  | г/ГДж | 91,54 |
| - оксида углерода | mCO | г/ГДж | 83,28 |
| Удельный выброс на единицу работы: | | | |
| - оксидов азота |  | г/кВтч | 0,93 |
| - оксида углерода |  | г/кВтч | 0,83 |
| Высота выхлопной трубы (шахты) | H | м | 20,0 |
| Диаметр (размеры) выхлопной трубы (шахты) | D | м | 2,5 |
| Площадь сечения выхлопных труб (шахт) | S | м2 | 4,9 |
| Скорость продуктов сгорания на срезе выхлопной трубы (шахты) | V | м/с | 27,6 |