Umumiy ma’lumotlar. Texnologik va texnik qism asosiy qism. Maxsus qism elektr ta’minoti

3.1. Kompressor stansiyalarining ikkilamchi energiya resurslarini qayta ishlash tizimini ishlab chiqish

Ko'pgina sohalarda elektr energiyasi, pnevmatik energiya yoki siqilgan havo energiyasi bilan bir qatorda keng miqyosda foydalaniladi. Ushbu energiyani ishlab chiqaruvchi kompressor stansiyalari bu 20-35% bo'lgan yer osti usulida foydali qazilmalarni qazib olish texnologiyasiga ega bo'lgan kon korxonalari balansida o'ziga xos og'irlik bilan korxonaning energiyani tejaydigan eng kuchli uskuna. Kompressor zavodlari, shuningdek, siqilgan havo ishlab chiqarish bilan birga issiqlik energiyasini ishlab chiqaruvchilar ham ma'lum. Sovutish minoralari yordamida yopiq sovutish aylanishiga asoslangan sovutish tizimiga ega bo'lgan eng keng tarqalgan kompressor stansiyalar. RKU operatsiyalari paytida, RKU sovutish tizimining aylanma suvini ifodalovchi ko'p sonli ikkilamchi energiya manbalari (VER) ishlab chiqariladi, ular o'z navbatida undan foydalanilmaydi va atmosferaga chiqariladi.

Issiqlik energiyasini ishlab chiqarish uchun issiqlik nasosi texnologiyalari asosida energiya tejovchi tizimlardan foydalanish organik yoqilg'ilarni tejashga, atrof-muhitni ifloslanishini kamaytirishga, iste'molchilarning texnologik issiqlik ehtiyojlarini qondirishga imkon beruvchi samarali energiya tejash usullaridan biri hisoblanadi.
RKU samaradorligini oshirishga qaratilgan aniq chora-tadbirlarni amalga oshirish uchun VER ishlab chiqarish jarayonida yuzaga keladigan jarayonlar va RKU ning tashqi ish sharoitlari bilan birgalikda VER ni qayta ishlash jarayonining samaradorligini belgilaydigan omillar haqida aniq tasavvurga ega bo'lish lozim.Shuning uchun, ruda kompressor stansiyalarida issiqlik energiyasini ishlab chiqarish uchun yangi issiqlik nasosli texnologiyalarni qo'llash orqali amalga oshiriladigan RKU samaradorligini oshirish masalalarining dolzarbligi shubhasiz.
Ikkilamchi energiya manbalari bilan birgalikda ruda kompressor stansiyalari issiqlik energiyasini ishlab chiqarish uchun minimal xarajatlar mezonlari bo'yicha ularni qo'llash maqsadida.
Ikkilamchi energiya manbalaridan foydalanish nuqtasida kon ishlaydigan kompressor stansiyalari tashqi ish sharoitlari bilan birgalikda.
Ikkilamchi energiya resurslarini integrallashgan qayta ishlash asosida ruda zavodlarining samaradorligini oshirish.
RKU ishining samaradorligini issiqlik nasoslaridan foydalanish orqali issiqlik energiyasini ishlab chiqarishda texnik holat va texnik holatni kuzatish modelini ishlab chiqishga asoslangan ikkinchi darajali energiya resurslarini qayta ishlash orqali erishish mumkin.
Kompressor stansiyalarini konchilik korxonalarining real sharoitlarida ikkilamchi energiya manbalarini ishlab chiqarish jarayonida ishlatish tajribasini, VER foydalanishning termodinamik jarayonlarini energiya tahlilini, tizimni tahlil qilish va matematik optimallashtirishni modellash usullarini tahlil qilish.
1. Kompressor stansiyalarining samaradorligini oshirish, issiqlik nasos stansiyasida zamonaviy ishchi moddalarni ikki bosqichli siqishni yordamida ikkinchi darajali energiya resurslarini qayta ishlash bo'yicha konvertatsiya qilish omilining ortishi bilan ta'minlanadi.
2. Kompressor stansiyalarining samaradorligini oshirish issiqlik nasos stansiyasidagi modellashtirilgan zararlar asosida belgilangan parametrlarning chegaralarini aniqlash orqali ikkinchi darajali energiya resurslaridan foydalanish darajasini oshirish orqali erishiladi.
3. Ikkilamchi energiya resurslarini yo'qotish uchun kompressor stansiyalari ishlaydigan issiqlik rejimi atrof-muhit havosining temperaturasidagi o'zgarishlarni, ikkilamchi energiya manbalarining temperaturasini va shamol tezligini hisobga olgan holda tavsiya etilgan tuzatish faktori Kta bilan belgilanadi.
Bu ishda qilingan yangilik.
1. Quyidagi kompressor stansiyalari bilan birgalikda issiqlik nasos kompleksini ishlatish usuli taklif etiladi, bu tizimlarning eng oqilona ishlashini belgilaydi.
2. Ikkilamchi energiya resurslaridan foydalanish jarayonining asosiy ish parametrlari uchun monitoring tizimi ishlab chiqildi, bu issiqlik nasos majmuasining ishlashi ruda kompressor stansiyalari bilan birgalikda ko'rib chiqiladi.
3. Shaxta kompressor stansiyalarining samaradorligining sezilarli darajada oshishi ishchi agentining ikki bosqichli siqishni yangi usulini qo'llash orqali erishiladi, u issiqlik nasoslari nasoslarining samaradorligi bo'yicha umumlashtirilgan mezon asosida aniqlanadi.
4. Tashqi muhit parametrlari ishlab chiqarish samaradorligiga ta'sirini hisobga oladigan koeffitsient taklif etiladi. kompressor stansiyalarining ikkilamchi energiya manbalaridan foydalanish orqali issiqlik energiyasi.
Tadqiqotning asosiy ilmiy yondashuvlari, xulosalari va natijalarining ishonchliligi va haqiqiyligi matematik modellashtirish usullaridan aniq foydalanish orqali tasdiqlanadi, xulosalar va tavsiyalar ikkilamchi energiya resurslaridan foydalanishning termodinamik davrlarini energiya tahlilini o'rganishning nazariy va uslublarini, zamonaviy kompyuter texnikasi va dasturiy ta'minotidan foydalangan holda tizimni tahlil qilish usullarini qo'llash bilan asoslanadi.
Bu ishning amaliy ahamiyati.
1. Ikkilamchi energiya resurslaridan foydalanishda ruda kompressor stansiyalarining samaradorligini oshirish uchun eng katta zararlar qiymatlari aniqlandi va zamonaviy usullar va vositalar aniqlandi.
2. Issiqlik nasosi tizimining matematik va fizik modeli ishlab chiqildi, bu tashqi parametrlarning ta'siriga qarab, ma'dan kompressor stansiyalarining ikkilamchi energiya resurslarini qayta ishlash jarayonining iqtisodiy samaradorligini aniqlash imkonini beradi.
3. Shaxta kompressor stansiyalarining ikkilamchi energiya manbalaridan foydalanishni monitoring qilishning kompleks tizimi ishlab chiqildi.
Hozirgi paytda dunyoda energiya tejash va energiya samaradorligiga katta e'tibor beradi. Shu maqsadda energiya tejaydigan texnologiyalarning turli turlari ishlab chiqarishga keng joriy qilinmoqda.Energiya tejamkor tarmoqlarida, shu jumladan magistral gaz quvurlarida eng katta iqtisodiy ta'sirga erishildi. Yoqilg'i resurslarining asosiy iste'molchisi gaz quvurlari orqali kompressor stantsiyalari (KC) bo'lib, uning vazifasi quvurlar orqali tashish paytida uning yo'qotishlarini qoplash uchun gazni bosim bosimini oshirishdir.Gazni tozalash zavodlari, kompressor zavodlari va gaz havoni sovutish moslamalarini o'z ichiga olgan kompressor stantsiyasining asosiy ishlab chiqarish ob'ektlari ulardan foydalanish uchun ulkan salohiyatga ega bo'lgan turli xil ikkilamchi energiya manbalarining manbalari (VER) hisoblanadi.
KS da VER quyidagi asosiy manbalarni o'z ichiga oladi :
- gaz turbinasi qurilmalari (GTU) dan olinadigan gazlar;
- yog'li sovutish tizimi;
- gazli sovutish tizimi;
- tarmoq suvini teskari aylantirish;
- kompressor stantsiyasining dvigatel xonalarida issiqlik va gaz turbinalarining qizdirilgan sirtlari;
- kompressor sexlari kompyuter xonalari egzoz tizimlari;
- kattalashtirilgan yoqilg'i gazining jismoniy energiyasi.
Magistral gaz quvurlarini markaziy elektr ta'minoti tizimidan uzoqda joylashganligi sababli kompressor stantsiyalarida gaz agregatorlaridan gaz turbinasi ishlatiladi.
Kompressor stantsiyasida ikkilamchi energiya manbalarining asosiy manbai gaz turbina zavodlari (GTU) dan chiqadigan gazlardir, unda eng yuqori issiqlik miqdori maqbara quvvati 400 dan 500° C gacha bo'lgan turg'un mahsulotlar bilan yo'qoladi.
Chiqindilarni gazlar issiqligidan foydalanish KSda ikkilamchi energiya resurslaridan foydalanish samaradorligini oshirishga katta hissa qo'shadi. Uni ishlatish uchun texnik echimlar ishlab chiqilgan davrdan operatsiyaga qadar VERning butun hayot aylanishi davomida amalga oshirilishi kerak. Shu sababli, istiqbolli gaz turbinalarining yonilg'i issiqligidan samarali foydalanish koeffitsienti 80% va undan yuqori tartibdagi qiymatlarga yetishi mumkin, ularning 34-36% si superkompyuterda quvvatni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi va qolganlarga chiqindi gazlarining issiqlikdan oqilona foydalanish orqali erishiladi.
Bu sohada issiqlikdan foydalanishning eng samarali yo'nalishi elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun estrodiolli texnologiyadan foydalanish hisoblanadi, bu VER dan foydalanish samaradorligini oshirishga imkon beradi. Elektr energiyasi yanada universal energiya manbasi hisobga olinsa, bu uni potentsial iste'molchilarga etkazish uchun potentsialni oshirishga imkon beradi.Ushbu texnologiyaning ustunliklari bahor-yoz davrida, KS va unga yaqin joylashgan turar-joylarni issiqlik bilan ta'minlash va isitish uchun talablar minimal bo'lgan davrda juda muhimdir.
Kompressor stansiyasida birlashgan gazli gaz texnologiyasidan foydalanishning amaliy namunasi, ishchi suyuqligi sifatida ishlatiladigan, past qaynoq nuqtasi bo'lgan organik suyuqliklar, izobutan, izopentan va boshqalar ishlatiladigan ikkilik bug'-gaz aylanishiga ega bo'lgan elektr stansiyalaridir.Bunday ob'ektlardan foydalanishning maqsadga muvofiqligi bir qator mamlakatlarda olib borilgan tadqiqotlar bug '-suv zavodlariga qaraganda samaraliroq ekanligini ko'rsatdi va elektr energiyasini ishlab chiqarishning umumiy daromadi 1,5 barobarga teng bo'lishi mumkin. Ularning qo'shimcha ustunligi ishchi suyuqlikni 105° C haroratda isitish uchun sovutish vositasi sifatida suvdan foydalanish imkonini beradi, bu kompressor stantsiyasining issiqlik ta'minoti tizimidan olinishi mumkin.
Past energiyali energiya manbalari bilan VER issiqlikdan foydalanish uchun issiqlik nasoslaridan foydalanish tavsiya etiladi. Ushbu manbalar qatorida kompressor stantsiyasining quyidagi tizimlari va tarkibiy qismlari quyidagilardir: yog'li sovutish tizimi; gazli sovutish tizimi; teskari suv tarmog'i tizimi; kompressor stantsiyasining dvigatel xonalarida gaz va gaz turbinalarining qizdirilgan sirtlari; kompressor sexlari kompyuter xonalari egzoz tizimlari.
Yog' va qaytariladigan suv uchun sovutish tizimlarining issiqligini qaytarib olish uchun ishlatiladigan issiqlik nasoslari standart sxema bo'yicha qurilgan va odatda isitish va issiq suv bilan ta'minlash uchun ishlatiladi.Gaz oqimini sovutish uchun issiqlik nasosi o'z dizayn xususiyatlariga ega. Qurilishda gaz kompressorining superkompyuterining chiqishi issiqlik nasosining aparatorining quvur bo'shlig'iga kirishiga va uning kiritilishi - magistral gaz quvurining chiziqli qismining boshlanishiga bog'liq. Kompressor issiqlik nasosi bilan dvigatel valiga ulanadi.
Issiqlik nasosining kondensatorining quvur bo'shlig'ining chiqishi va kiritilishi issiqlik energiyasi iste'molchilari bilan bog'langan. Issiqlik nasosining bunday dizayni gazni siqish uchun energiya sarfini kamaytirishga imkon beradi va ikkilamchi energiya manbalaridan ko'proq foydalanish imkonini beradi. Bundan tashqari, ushbu texnologiyadan foydalanish qish mavsumida magistral gaz quvurining ishchi ishonchliligini oshirishga imkon beradigan quvur metodini yo'q qilishni o'z ichiga olmaydi.KS xonasidan olinadigan havo harorati havo-to-havo turidagi issiqlik nasoslari vositasida qo'llaniladi, bu esa kiruvchi tashqi havoni isitish uchun ishlatiladi. Bunday nasoslardan yanada samarali foydalanish uchun issiq mavsumda binolarni sovutish uchun ularning reversiv ishlashi imkoniyatini ta'minlash tavsiya etiladi.
Issiqlik nasoslaridan foydalanish energiyani tejovchi choralar samaradorligini oshirishi mumkin. Shu bilan birga, issiqlik nasoslaridan foydalanilganda, ularni ishlatishda ishlatiladigan energiya manbalarining o'ziga xos xususiyatlariga bog'liq bo'lgan texnik muammolar va cheklovlar mavjud bo'lib, ular umuman o'zgaruvchan miqdori bo'lgan va farq qilishi mumkinligini yodda tutishlari lozim. Masalan, havo issiqlik nasosining sarf-xarajatlaridan samarali foydalanish uchun tashqi harorat kamida 14°C bo'lishi kerak .
Kompressor stantsiyasiga issiqlik nasoslarini qo'llashning keng doirasiga qaramasdan, ularni amalga oshirish va ulardan foydalanish imkoniyati cheklanganligi ma'lum bo'lishi kerak. Ushbu limitni aniqlash ma'lum bir issiqlik nasosi uchun tegmaslik issiqlik chiqish nisbati va uni amalga oshirish darajasini qidirish orqali amalga oshiriladi.
Kompressor stantsiyasida VER manbai sifatida, yoqilg'i gazining ortiqcha bosimining energiyasi va ekspeditor generatorlari yordamida (DGA) yordamida ishlatiladigan siqilganidan keyin tashilgan gaz oqimining qismi ishlatilishi mumkin.Shu bilan birga, GTUning o'z ehtiyojlarini qondirish uchun zarur bo'lgan miqdorda tabiiy gaz asosiy quvur liniyasining oldida olinadi, tozalanadi va undan keyin quritiladi, so'ngra ortiqcha gaz bosimidan energiya ishlab chiqariladigan DGA ga beriladi. Natijada paydo bo'lgan energiya, ayniqsa, DGA dan keyin sovuq yoqilg'i gazini isitish uchun ishlatiladi.
Umuman olganda, magistral gaz quvurlarining kompressor stantsiyalarida turli VERlar mavjud bo'lib, ular katta samaradorlik bilan foydalanilishi va qo'shimcha energiya manbai sifatida ishlatilishi mumkin.
«Navoiyazot» AJ ning ammiak ishlab chiqaruvchi №42 sexi uchun havo tarkibidan ajratib olinayotgan xom ashyo sifatida ishlatiladigan azot gazini siqib berish uchun ishlatiladigan kompressor stantsiyasidagi KTK-9,6/26 kompressorining o’rniga TSK-135/8 turbokompressorini ishlatish taklif qilinadi.
Bunda dastlab amalda qo’llanilayotgan KTK-9,6/26 kompressori bo’yicha bir xil sharoit va omillarni hisobga olgan holda barcha hisoblash ishlari amalga oshiriladi.
Bundan keyin esa aynan shu sharoitlar va ko’rsatkichlar asosida taklif etilayotgan ЦК-135/8 turbo kompressori bo’yicha hisoblash ishlari olib boriladi va natijada kompressor stantsiyasi uchun ikkala kompressorning hisoblash ishlari natijasida kelib chiqqan kursatkichlar solishtiriladi va tahlillar asosida maqbul kompressor turi tanlanadi.
Buning uchun dastlab amalda ishlatilayotgan KTK-9,6/26 kompressori bo’yicha quyidagi hisoblash ishlari bajariladi.