Организационно-техническое обеспечение повышения энергоэффективности компрессорной станции как элемента газотранспортной системы

Выбор методов и средств повышения энергетической эффективности оборудования компрессорной станции для обеспечения безопасной эксплуатации.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 19
1. Общие сведения …………………………………………………………………………………….. 20
1.1. Характеристика КС «Зейская» как объекта газопровода «Сила Сибири»
1.2. Природно-климатическая и географическая характеристика района ……. 22
2. Газотранспортная система России ………………………………………………………….. 23
3. Компрессорная станция как элемент газотранспортной системы …………….. 25
3.1. Основные узлы и элементы компрессорной станции и их назначение …. 26
4. Методы повышения энергетической эффективности компрессорной станции
4.1. Применение агрегатов нового поколения ………………………………………….. 32
4.2. Повышение эффективности работы ГТУ. Теоретические сведения. …… 34
4.2.1. Утилизация теплоты уходящих продуктов сгорания ……………………. 36
4.3. Снижение гидравлического сопротивления линейной части
магистрального газопровода ……………………………………………………………………… 38
4.4. Повышение энергоэффективности работы АВО ……………………………….. 39
4.4.1. Выбор оптимального температурного режима газопровода …………. 39
4.4.2. Изменение углов атаки лопастей вентилятора……………………………… 41
4.4.3. Применение частотно-регулируемого привода ……………………………. 42
4.5. Проект аппарата воздушного охлаждения, направленный на повышение
энергетической эффективности аппарата воздушного охлаждения как
элемента компрессорной станции ……………………………………………………………… 43
4.5.1. Аналитический тепловой расчет АВО газа ………………………………….. 49
5. Расчет показателей энергоэффективности КС…………………………………………. 57
6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …… 64
6.1. Оценка коммерческого потенциала, перспективности и альтернатив
проведения научного исследования с позиции ресурсоэффективности и
ресурсосбережения …………………………………………………………………………………… 64
6.2. Анализ конкурентных технических решений ………………………………………. 66
6.3. SWOT-анализ……………………………………………………………………………………… 67
6.4. Сметная стоимость выполнения работ ………………………………………………… 70
6.4.1. Расчет нормативной продолжительности выполнения работ ………….. 70
6.4.2. Разработка календарного план-графика проведения научного
исследования …………………………………………………………………………………………. 73
6.5. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ……………………………. 76
6.6. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности научного исследования ……….. 80
7. Социальная ответственность ……………………………………………….83
7.1. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……. 83
7.2. Производственная безопасность …………………………………………………………. 85
7.2.1. Анализ вредных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению (производственная санитария) ………………. 85
7.2.2. Состояние воздушной среды …………………………………………………………. 86
7.2.3. Освещенность рабочей зоны …………………………………………………………. 86
7.2.4. Уровень шума и вибрации …………………………………………………………….. 89
7.2.5. Микроклимат ………………………………………………………………………………… 90
7.3. Анализ опасных производственных факторов и обоснование мероприятий
по их устранению (техника безопасности)…………………………………………………. 90
7.3.1. Механические травмы …………………………………………………………………… 90
7.3.2. Анализ электробезопасности помещения ………………………………………. 90
7.4. Экологическая безопасность……………………………………………………………….. 91
7.4.1. Анализ воздействия объекта на литосферу …………………………………….. 91
7.4.2. Анализ воздействия объекта на атмосферу ……………………………………. 92
7.4.3. Анализ воздействия объекта на гидросферу …………………………………… 92
7.5. Охрана растительности и животного мира ………………………………………….. 93
7.5.1. Воздействие на леса и растительность …………………………………………… 93
7.5.2. Воздействие на животный мир ………………………………………………………. 93
7.6. Безопасность в чрезвычайных ситуациях ……………………………………………. 94
7.6.1. Взрыв ……………………………………………………………………………………………. 94
7.6.2. Пожар …………………………………………………………………………………………… 94
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 97
Список использованных источников ……………………………………………………………. 99
Приложение ………………………………………………………………………………………………. 104

Проблема наиболее эффективного использования огромных потоков
энергии является основополагающей в наше время, поскольку не
возобновляемых ресурсов в мире становится всё меньше изо дня в день.
Финансовые средства, требующиеся на ремонт и реконструкцию,
заканчиваются, что увеличивает старение и износ основных
производственных фондов, ухудшает техническое состояние агрегатов и
линейную часть магистральных газопроводов.
Поэтому, основная часть магистрального газопровода вынуждена
работать с заниженным давлением перекачиваемого продукта, а сама ЕСГ
РФ, которая запрограммирована на высокую производительность, работает в
нерасчетных режимах эксплуатации (сниженной нагрузки), что резко
приводит к росту в затратах энергии и проведению мероприятий по
снижению энергоемкости.
Таким образом, в ходе выполнения данной работы были получены
следующие результаты.
1. Проведен литературный обзор современных направлений повышения
эффективности компрессорной станции.
2. Проанализирована существующая газотранспортная система
Российской Федерации.
3. Рассмотрена компрессорная станция как элемент газотранспортной
системы.
4. Определены методы повышений энергетической эффективности
компрессорной станции.
5. Рассчитаны температурное поле и тепловой поток для теплообменных
трубок секции аппарата воздушного охлаждения с оребрением,
выполненным из различных материалов. Так, в сравнении с применяющимся
Организационно-техническое обеспечение повышения
энергоэффективности компрессорной станции как элемента
Изм. Лист № докум. Подпись Дата газотранспортной системы
Кротов А.А. а
Разраб. Лит. Лист Листов
Руковод. Шадрина А.В. 97 113
Консульт. Заключение
Рук. ООП Шадрина А.В. НИ ТПУ ИШПР
ГРУППА 2БМ91
алюминиевым оребрением предложено выполнение оребрения из магниевого
сплава, что способно повысить эффективность теплообмена на 0,7 % для
температурного поля и 0,6 % для теплового потока.
6. Определена теоретическая поверхность теплообмена аналитическим
методом: 16371 м2 против фактической (паспортной) поверхности
теплообмена в 16614 м2. Рассчитана эффективность теплообменного
аппарата, которая составила 86 %.
7. Рассчитаны показатели энергетической эффективности КС, а именно:
коэффициент использования мощности, расход топливного газа и
потребляемая мощность КС для трёх агрегатов. Наиболее подходящий для
станции N агрегат – ГПА-16 «УРАЛ» – на 42 %, однако при установке
агрегатов ГПА-32 «Ладога» возможно сократить количество агрегатов с
достаточным сокращением потребления природного газа – на 34 % при
наивысшем коэффициенте использования мощности – 97 %.

Лист
Заключение 98
Изм. Лист № докум. Подпись Дата