Лекция 7 Газоснабжение

1 Природный газ в балансе топливных ресурсов.

2 Особенности газового топлива.

1 Природный газ в балансе топливных ресурсов.

Газоснабжение представляет собой сложный комплекс самостоятельных и вместе с тем взаимосвязанных технических устройств по добыче или производству горючего газа , хранению, транспортировке и распределению горючего газа для его использования в качестве сырья и топлива различными потребителями.

Потребление природного газа, благодаря его высоким эксплуатационным характеристикам, неуклонно возрастает во всех странах мира, что вызывает высокие темпы развития газовой промышленности. За последние 25 лет добыча природного газа возросла 2,7 раза, в тоже время как добыча нефти - в 1,8 раза, угля - в 1,1 раза.

Природный газ остается одним из важнейших источников энергии, занимая свыше 22 % в мировой добыче топлива. Наибольший удельный вес в мировой добыче топлива занимают; нефть - 51,2 % , уголь - 26,7 %.

Увеличение потребности в энергии вызывает серьезные трудности в энергоснабжении многих странах мира и требует постоянного поиска путей решения энергетической проблемы.

Сложность энергетической проблемы заключается в сложившемся расхождении структуры запасов и структуры добычи и потребления топлива. Так основную долю в геологических и разведанных ресурсах в мире составляет уголь - 87,8 % и 79,0 %, соответственно, а нефть - 8,7 % и 12,0 %, доля газа не превышает 3,5 % и 9,0 %, соответственно, в то же время в добыче топлива доля угля не намного превышает долю газа - на 4,6 % (26,7 % и 22,1 % соответственно), а добыча нефти составляет свыше 50 % от всех видов органических энергоресурсов.

В настоящее время основная доля потребности в топливе обеспечивается за счет жидкого и газообразного топлива при весьма скромных относительных запасах этих топлива; одной из причин можно считать определенный уровень развития добывающих производств, позволяющий достигать различные степени извлечения отдельных ресурсов - от 6 % для угля и до 30 % для нефти. В целом мировые извлекаемые ресурсы традиционных видов топлива в настоящее время составляют менее 10 %.

Таблица 1 Мировые ресурсы и добыча топлива

Топливо

Геологические ресурсы млрд тут %

Разведанные ресурсы млрд тут %

Добыча млрд тут %

Уголь 10100 87,8 868 79,0 2,3 26,7

Нефть 1000 8,7 133 12,0 4,4 51,2

Газ 400 3,5 98 9,0 1,9 22,1

___________________________________________________________________________

Промышленные запасы ( это запасы, которые в данный момент экономически выгоны для извлечения) составляют в целом в мире 81 триллионов м³, в том числе на территории бывшего СССР - 34 триллионов м³.

Всего на территории бывшего СССР 800 месторождений природного газа, из них 20 крупнейшие в мире: Уренгойское - 5037,8 млрд м³, Ямбургское - 4440,1 млрд м³, Заполярное - 2666,8 млрд м³, Оренбургское - 2089 млрд м³ и др.

На Укоаине около 100 месторождений газа. Среди них: Шебелинское - 528 млрд м³, Ефремовское - 131,3 млрд м³, Крестищенское - 202 млрд м³, Угерское - 43,6 млрд м³.

В восточной части Украины расположена Днепровско-Донецкая газонефтеносная область, где открыто 60 газовых и нефтегазовых месторождений с общими промышленными запасами газа более 500 млрд м³. Важнейшее из них - Шебелинское, которое в настоящее время уже выработано.

В Крыму расположено несколько газовых и газоконденсатных месторождений, имеющих пока местное значение.

В западной части Украины сосредоточены чисто газовые месторождения, которые в значительной части уже выработаны.

Вообще сегодня в состав систем газоснабжения Украины входит 36,7 тыс.км магистральных (газотранспортных), в т.ч. 14 тыс.км диаметром 1020-1420 мм и 152 тыс.км газораспределительных сетей, 72 компрессорных станции общей мощностью 5600 МВт (кстати, мощность Запорожской АЭС составляет 6000 МВт). 13 подземных хранилищ обеспечивают максимально возможный отбор 240 млн.м3 естественного газа в сутки. Они предназначены для сглаживания как пиковых, так и сезонных неравномерностей в потреблении газа и оказывают содействие высокой надежности функционирование всей газотранспортной системы, гарантируют бесперебойность как в снабжении газа внутренним потребителям, так и транзиту русского газа к Европе.Общий уровень газификации жилого фонда страны составляет 87 %, из них: природным газом - 47, сжиженным углеродным газом - 40 %.

Под дегазацией угольных шахт в настоящее время понимают совокупность мероприятий, направленных на извлечение и улавливание метана, выделяющегося из различных источников, с изолированным отводом на поверхность или в нисходящую струю шахты. В зависимости от способа дегазации содержание метана в газовоздушной смеси находится в различных пределах.

Миллионы кубометров извлекаемого метана при дегазации шахт выбрасываются ежегодно в атмосферу, загрязняя ее. Это происходит по причине того, что метановоздуш-ная смесь, получаемая при дегазации шахт, имеет ряд особенностей, которые затрудняют ее использование. Большие сложности при применении газа дегазации шахт вызывает непостоянная концентрация метана в смеси. Очень часто она бывает низкой, а по правилам безопасности для сжигания в тепловых агрегатах можно использовать газовоздушную смесь, содержащую не менее 30 % метана (концентрационные пределы воспламенения ме-тана в смеси с воздухом 5-15 %). Защита дегазационной системы обеспечивается путем опережающего отключения потребителя как источника опасности при снижении содержа-ния метана или давления используемого газа ниже установленных норм. При этом нарушается основное требование, предъявляемое к системам газоснабжения - бесперебойная подача газа потребителям. Следовательно, газ дегазации шахт можно использовать без предварительной обработки, если содержание метана в смеси высокое.

Возможные пути использования газа дегазации шахт (метановоздушной смеси) при низкой или переменной концентрации метана в смеси, такие как смешение газа дегазации с воздухом, природным и сжиженным углеводородным (СУГ) газами, анализировались в Донецком техническом университете (ДГТУ) и в Донбасской государственной академии строительства и архитектуры (ДонНАСА).

В ДонНАСА были получены аналитические зависимости для расчета состава смеси га-за дегазации и паров СУГ для замены ею природного газа с условием, чтобы отклонение числа Воббе не превышало 5 %.

Природный газ за сравнительно короткий период времени стал незаменимым видом сырья и топлива почти во всех развитых странах мира.