Українською     Русский

Про институт

Аспирантура, докторантура

Поиск

Contact Us   SiteMap   Searsh  
Главная arrow Библиотека arrow Авторефераты arrow Лещенко И.Ч. Анализ режимов функционирования систем трубопроводного транспорта газа с учетом техниче
Лещенко И.Ч. Анализ режимов функционирования систем трубопроводного транспорта газа с учетом техниче Печать E-mail

Лещенко И.Ч.

Анализ режимов функционирования систем трубопроводного транспорта газа с учетом технического состояния основного оборудования. – Рукопись.

 

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.01 -  Энергетические системы и комплексы. - Институт общей энергетики НАН Украины, г. Киев, 2005.

 

     Диссертация посвящена решению такой важной научно-технической задачи, как проведение адекватного анализа режимов функционирования систем трубопроводного транспорта газа путем создания математических моделей, алгоритмов и программно-информационных средств, позволяющих оперативно идентифицировать техническое состояние основного оборудования и учесть полученные оценки технического состояния при расчетах режимов газотранспортных систем (ГТС).

 

     Для анализа работы систем трубопроводного транспорта газа разработана и исследована новая логико-математическая модель, в которую каждая компрессорная станция входит уравнением влияния, а все расчеты режима компрессорной станции проводятся вне системы. Эта модель более адекватно отображает процессы в газопроводных системах, обеспечивает более высокую точность, существенно ускоряет процесс расчета режимов. При моделировании газоперекачивающий агрегат рассматривается как совокупность центробежного нагнетателя и газотурбинного привода, каждый из которых имеет свое техническое состояние, в отличие от распространенных подходов, при которых агрегат отождествляется с нагнетателем.

 

     При разработке алгоритмов для определения технического состояния основного оборудования газопроводов использованы методы оперативной диагностики технического состояния газотурбинных установок и центробежных нагнетателей компрессорных станций, разработанные А.Г. Вертеповым и С.П. Зарицким. Разработанные алгоритмы позволяют, оперируя 4-5 измеряемыми параметрами из штатного набора, не изменяя режима работы агрегата оценить его техническое состояние, а также определить фактическую мощность газотурбинного привода, расход топлива и количество прокачанного газа, получить фактические газодинамические характеристики центробежного нагнетателя.

 

     При моделировании стационарных режимов ГТС учитывается оперативно рассчитываемое техническое состояние трубопроводов, газотурбинных приводов и нагнетателей. При этом каждый нагнетатель берется со своими реальными характеристиками, в отличие от широко применяемого подхода, при котором для расчета режимов производится суперпозиция характеристик агрегатов внутри группы, а то и цеха.

 

     В работе предложены и исследованы алгоритмы распределения потока газа между цехами компрессорной станции и выбора схемы работы агрегатов, обеспечивающих минимальные затраты газа на собственные нужды.

На основе разработанных моделей и алгоритмов создан программно-информационный комплекс для проведения оперативной диагностики основного оборудования компрессорных станций, который позволяет провести идентификацию технического состояния агрегатов, не выводя их из работы, используя только данные диспетчерского журнала. Использование комплекса оперативной диагностики дало возможность в режиме реального времени проводить мониторинг технического состояния каждого агрегата, что позволило повысить надежность работы, перейти к современной технологии эксплуатации оборудования "по техническому состоянию". Оперативная диагностика агрегата №3 КС Тернополь (привод ГТНР-10 и нагнетатель 520-12-1) показала, что он находится в неудовлетворительном техническом состоянии. Отклонения фактических характеристик нагнетателя составили: для степени сжатия - до 4%, для политропного КПД - 22%, для приведенной относительной мощности - 16%, а фактическая мощность газотурбинного привода меньше номинальной на 9%. Первая версия программно-информационного комплекса оперативной диагностики технического состояния основного оборудования компрессорных станций внедрена в ООО "Волгоградтрансгаз" (г. Волгоград) и ООО "Уренгойгазпром" (г. Уренгой).

 

     Создан программно-информационный комплекс "Каскад", который в отличие от многих известных комплексов, дает возможность оперативно рассчитать установившиеся режимы газотранспортных систем, используя предварительно им определенное фактическое техническое состояния основного оборудования. Для фрагмента ГТС Ямбургская-Сосновская было показано, что расхождение в расчете давления на выходе системы при использовании паспортных и фактических характеристик составляет почти 12%. Это подтверждает необходимость использования фактических характеристик для задач управления и планирования режимов транспорта газа.

 

     Использование комплекса "Каскад" позволило также повысить эффективность функционирования систем газоснабжения за счет выбора режима транспорта газа с минимальными затратами газа на собственные нужды газотурбинных агрегатов. Суточная экономия топливного газа для фрагмента ГТС Ямбургская-Сосновская за счет перераспределения загрузки для 75 агрегатов составила 213,2 тыс. м3, что соответствует годовой экономии около 78 млн. м3 газа (89,7 тыс. т.у.т.). Для украинских ГТС обеспечение такого же уровня минимизации затрат газа на собственные нужды агрегатов может дать экономию приблизительно 100 млн. м3 газа (115 тыс. т.у.т.) в год.

 

     Ключевые слова: математическая модель, система трубопроводного транспорта газа, техническое состояние оборудования, газотурбинный привод, центробежный нагнетатель, анализ режима функционирования.