1.2 Сезонне коливання витрат газу

Рис. 2.1. Схема сезонного коливання витрати газу крупного промислового центру:

А - ТЕЦ; Б - промисловість (включаючи котельні); В - опалення; Г - комунально-побутові споживачі

Витрата газу, млн.нм / сут, через трубопровід довжиною км визначається такою формулою (при тиску 0,1013 МПа і 20 ° С):

  , (2.1)

де - внутрішній діаметр газопроводу, мм; і - тиск газу відповідно на початку і кінці ділянки газопроводу, МПа; 0,009 - коефіцієнт гідравлічного опору; - Відносна щільність газу по повітрю; - Середня температура по довжині газопроводу. К; - Середній по довжині газопроводу коефіцієнт стисливості газу; - Довжина ділянки газопроводу, км.

На підставі цієї формули можна обчислити пропускну здатність газопроводу на ділянці між двома КС.

Залежність пропускної здатності газопроводу від тиску показана на рис. 2.2.

Витрати потужності КС можна визначити по формулі

   ; (2.2)

де - показник адіабати; - Адіабатичний ККД нагнітача; - Температура газу на вході в нагнітач, К. При = 46 кг • м / кг • К, = 1,31, = 293 K, L = 100 км, = 0,82, = 0,6; 1,36 • 10 - перекладної коефіцієнт, з використанням співвідношень (2.1) і (2.2) отримуємо залежність зміни потужності від продуктивності.

Розрахунки показують, що для прокачування = 90 млн.нм / добу, на ділянці трубопроводу 1400 мм, = 100 км необхідно затратити потужність = 50МВт. При збільшенні продуктивності на 30% від проектної, потужність необхідно збільшувати в два з гаком рази при збереженні кінцевого тиску.

З ростом пропускної здатності газопроводів за рахунок збільшення діаметра труби і робочого тиску зростає температура газу, що протікає по трубопроводу. Для підвищення ефективності роботи газопроводу і насамперед для зниження потужності на транспортування газу необхідно на виході кожної КС встановлювати апарати повітряного охолодження газу. Зниження температури необхідно ще й для збереження ізоляції труби.

Важливим фактором щодо зниження енерговитрат на транспорт газу є своєчасна і ефективна очищення внутрішньої порожнини трубопроводу від різного виду забруднень. Внутрішній стан трубопроводу досить сильно впливає на зміну енергетичних затрат, пов'язаних з подоланням сил гідравлічного опору у внутрішній порожнині трубопроводу. Створення високоефективних очисних пристроїв з великим моторесурсом дозволяє стабільно підтримувати продуктивність газопроводу на проектному рівні, знижувати енерговитрати на транспорт газу приблизно на 10-15%.

Для зменшення витрат потужності КС на перекачку газу, збільшення пропускної здатності газопроводу та економії енергоресурсів на перекачку газу завжди вигідно підтримувати максимальний тиск газу в трубопроводі, знижувати температуру перекачуваного газу за рахунок його охолодження на станціях, використовувати газопроводи більшого діаметра, періодично здійснювати очищення внутрішньої порожнини трубопроводу .

Призначення і опис компресорної станції

При русі газу по трубопроводу відбувається втрата тиску через різне гідравлічного опору по довжині газопроводу. Падіння тиску викликає зниження пропускної здатності газопроводу. Одночасно знижується температура транспортованого газу, головним чином, через передачу теплоти від газу через стінку трубопроводу в грунт і атмосферу.

Для підтримки заданої витрати транспортованого газу шляхом підвищення тиску через певні відстані вздовж траси газопроводу, як зазначалося вище, встановлюються компресорні станції.

Перепад тиску на ділянці між КС визначає ступінь підвищення тиску в газоперекачувальних агрегатах. Тиск газу в газопроводі в кінці ділянки дорівнює тиску на вході в газоперекачувальний агрегат, а тиск на початку ділянки дорівнює тиску на виході з АВО газу.

Сучасна компресорна станція (КС) - це складна інженерна споруда, що забезпечує основні технологічні процеси з підготовки та транспорту природного газу.

Принципова схема розташування КС уздовж траси магістрального газопроводу приведена на рис. 2.2, де одночасно схематично показані зміни тиску і температури газу між компресорними станціями.

 

Рис. 2.2. Схема газопроводу і зміни тиску і температури газу вздовж траси

Компресорна станція - невід'ємна і складова частина магістрального газопроводу, що забезпечує транспорт газу за допомогою енергетичного обладнання, встановленого на КС. Вона служить керуючим елементом в комплексі споруд, що входять в магістральний газопровід. Саме параметрами роботи КС визначається режим роботи газопроводу. Наявність КС дозволяє регулювати режим роботи газопроводу при коливаннях споживання газу, максимально використовуючи при цьому акумулюючі здатність газопроводу.