автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Определение эффективности детандер-генераторных агрегатов при использовании вторичных энергетических ресурсов промышленных предприятий

На правах рукописи

СОЛОВЬЕВ РОМАН ВАЛЕРЬЕВИЧ

м-Ь-1,

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕТАНДЕР-ГЕНЕРАТОРНЫХ АГРЕГАТОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ВТОРИЧНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

004602820

Москва, 2010 год

004602820

Работа выполнена на кафедре «Тепломассообменных процессов и установок» Московского энергетического института (технического университета)

Научный руководитель:

кандидат технических наук Корягин Анатолий Викторович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Султангузин Ильдар Айдарович

кандидат технических наук, доцент Гашо Евгений Геннадьевич

Ведущая организация:

ДОАО «Оргэнергогаз»

Защита диссертации состоится «27» мая 2010 года в 15 часов 30 минут в аудитории Г-406 на заседании диссертационного совета Д 212.157.10 при Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу: г. Москва, Красноказарменная ул., 17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского энергетического института (технического университета).

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенные печатью организации) просим направлять по адресу: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 14, Ученый совет МЭИ (ТУ).

Автореферат разослан: «23» апреля 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.т.н., проф. -""""// С.К.Попов

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В последние десятилетия все больше внимания уделяется разработке мероприятий по повышению энергоэффективности производства. Значительные возможности экономии энергетических ресурсов имеются при их потреблении. Как известно, 70% общего потенциала энергосбережения России располагают потребители энергии и только 30% -производители.

Следует отметить усилия государственных органов, направленные на решение вопросов энергосбережения. В 2009 году разработан и принят федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

Современная энергетика и промышленность характеризуется возрастанием потребления природного газа. По сценариям экспертов, мировая потребность в газе к 2030 году возрастет по сравненшо с нынешним уровнем более чем в два раза, а доля газа в производстве электроэнергии и тепла составит около 60%.

Одним из эффективных способов энергосбережения является использование перепада давления дросселируемого на ГРС и ГРП газа для выработки электроэнергии с помощью детандер-генераторного агрегата (ДГА). Это направление определено как одно из приоритетных в программе создания собственных источников электроснабжения ОАО «Газпром» от 20.10.2000 г.

Детандер-генераторный агрегат представляет собой устройство, в котором энергия потока транспортируемого природного газа преобразуется сначала в механическую энергию в детандере, а затем в электроэнергию в генераторе. При этом природный газ используется в качестве рабочего тела (без его сжигания).

Использование ДГА возможно, в частности, на ГРП (ГРС) промышленных предприятий, которые являются достаточно крупными потребителями газа, использующих газ на технологию при давлении 3-6 бар. На территории предприятия может находиться электростанция или котельная, которые также являются потребителями газа при давлении 1,5-2 бар. Начальное давление газа на входе ГРС может составлять 55-75 бар. Таким образом, особенностью потребления природного газа на предприятиях является широкий диапазон его давлений.

Одной из основных систем, определяющих технико-экономические показатели ДГА, является система подогрева газа. Ее тепловая мощность эквивалентна, примерно, мощности детандера, а ее стоимость, по разным оценкам, может составлять до 40% общей стоимости ДГА.

Вопрос выбора источника подогрева газа является одним из основных при принятии решения о целесообразности использования этих агрегатов. Кроме того, показатели системы подогрева газа существенно влияют на эксплуатационные затраты ДГА и, как следствие, на себестоимость

производимой ДГА электроэнергии. Поэтому выбор и оптимизация схемы подогрева газа в ДГА является одной из приоритетных задач, решаемых при их проектировании. Как известно, подогрев газа перед детандером, как правило, осуществляется теплотой высокого потенциала, что снижает эффективность работы ДГА. Одним из перспективных способов подогрева газа может быть использование вторичных энергетических ресурсов (ВЭР).

Использование ВЭР для подогрева газа перед ДГА, требует проведения исследований как при решении технических, так и технико-экономических вопросов.

На данный момент существуют схемы для подогрева газа перед детандером на ТЭС с использованием уходящих газов, отборного пара и прямой сетевой воды. Однако отсутствуют схемы ДГА, в которых используются ВЭР. В то же время на промышленных предприятиях существует немало источников ВЭР различного потенциала, причем температуры некоторых из них недостаточно для подогрева газа в традиционной схеме ДГА.

Цель работы. Целью работы является разработка и исследование схем детандер-генераторных агрегатов для промышленных предприятий с использованием для подогрева газа вторичных энергетических ресурсов. Для этого поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработка схемы установки ДГА на ГРП (ГРС) промышленных предприятий с использованием вторичных энергетических ресурсов для подогрева газа.

2. Проведение термодинамического анализа двухступенчатого и трехступенчатого подогрева газа в ДГА при разных отношениях давлений газа. Определение оптимальных давлений промежуточных подогревов природного газа.

3. Проведение промышленных испытаний детандер-генераторных агрегатов на ТЭЦ для получения характеристик действующих ДГА. Анализ и обобщение экспериментальных данных, построение характеристик работы ДГА по собранным во время проведения промышленных испытаний данным.

4. Проведение исследований эффективности схем ДГА при двух и трех ступенях подогрева газа.

5. Проведение сравнения предлагаемых схем подогрева газа перед ДГА с существующими схемами подогрева по разным критериям эффективности.

6. Проведение экономической оценки предлагаемой установки подогрева газа перед ДГА.

Научная новизна:

- разработана методология расчета эффективности применения детандер-генераторных агрегатов на промышленных предприятиях с использованием для подогрева газа вторичных энергетических ресурсов;

- разработан алгоритм расчета установки «ДГА-ТНУ» с подогревом газа с использованием ВЭР промышленных предприятиях при различных условиях эксплуатации;

- определено влияние условий работы установки «ДГА-ТНУ» на ее эффективность;

- по результатам промышленного эксперимента получены обобщающие аппроксимирующие зависимости основных параметров ДГА-5000;

- произведено сравнение эффективности предлагаемой схемы установки «ДГА-ТНУ» с промежуточными подогревами с существующими схемами подогрева с использованием отборов пара турбин разных параметров на электростанциях;

- произведена технико-экономическая оценка эффективности предлагаемой установки «ДГА-ТНУ» при разных температурах ВЭР.

Практическая ценность

Предложено схемное решение внедрения ДГА на промышленных предприятиях с подогревом газа с использованием вторичных энергетических ресурсов. Показано, что применение промежуточных подогревов газа позволяет снизить требуемую температуру подогрева. Определены электрические мощности ДГА, которые могут быть получены при внедрении установок на станциях понижения давления газа промышленных предприятий при разных условиях эксплуатации. Энергетический и эксергетический методы исследования предлагаемой схемы установки «ДГА-ТНУ» показали, что она по эффективности равнозначна, а при некоторых условиях эксплуатации лучше существующих схем подогрева.

Выполненные исследования позволяют расчетным путем определять термодинамическую эффективность включения ДГА в схемы промышленных предприятий в различных условиях эксплуатации.

Полученные автором результаты используются в методике расчета ДГА, разрабатываемой в настоящее время для ОАО «Газпром».

Достоверность и обоснованность результатов обусловлены тем, что в основу работы положены обобщенные автором эксплуатационные данные и характеристики работы ДГА, применяемых в РФ, полученные автором при проведении испытаний действующего ДГА, применением современных методов термодинамического и технико-экономического анализа и использованием фактических эксплуатационных характеристик. Автор защищает:

- схему установки ДГА с трехступенчатым подогревом газа вторичными энергетическими ресурсами с использованием теплового насоса;

- результаты энергетической, эксергетической и технико-экономической оценки эффективности предлагаемой схемы ДГА для промышленных предприятий при разных условиях их эксплуатации.

Личный вклад автора заключается:

- в разработке защищенной патентом схемы установки ДГА с промежуточными подогревами и в оценке влияния условий работы ТНУ на эффективность применения ДГА;

- в термодинамическом анализе схем ДГА с применением промежуточных подогревов с использованием ВЭР, получении формул для определения оптимальных значений промежуточных давлений и температуры;

- в обобщении и анализе эксплуатационных данных и характеристик действующих ДГА при проведении промышленных испытаний;

- в проведении энергетической, эксергетической и технико-экономической оценки эффективности установки «ДГА-ТНУ» при различных условиях ее эксплуатации.

Апробация и публикации. Результаты работы были представлены на Научно-практической конференции «Энерго- и ресурсосбережение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии» (Екатеринбург, 2007 г.); на Четвертой всероссийской школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» (Москва, 2008 г.), на Пятнадцатой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, 2009 г.), на научной конференции в Институте округа Лаузитц, (г. Котбус, ФРГ, 2009 г.).

Основное содержание работы изложено в 7-ми публикациях, в том числе в трех статьях в реферируемых журналах из перечня ВАК, и описании патента на полезную модель.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и списка использованных источников.

Материал изложен на 167 страницах машинописного текста. Работа содержит 53 рисунка, 39 таблиц и 2 приложения. Список использованных источников состоит из 115 наименований.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, дается ее общая характеристика.

В первой главе на основе анализа научно-технической литературы дается краткое описание возможных методов полезного использования избыточного давления транспортируемого природного газа, приводятся типы таких аппаратов, отличающихся по принципу действия, приводится описание возможных способов подогрева газа в детандер-генераторных установках. Показано, что вопрос выбора системы подогрева газа в ДГА и источника теплоты является одним из важнейших. Приведено описание схем установок, эксплуатируемых на ГРС и ГРП электростанций и газораспределительных сетей, как в нашей стране, так и за рубежом. Рассматривается вопрос

целесообразности применения ДГА на промышленных предприятиях. Показано, что в настоящий момент вопрос об использовании вторичных энергетических ресурсов низкого потенциала для подогрева газа перед детандером практически не изучен. Завершается первая глава определением цели исследования и тех задач, которые должны быть решены для достижения поставленной цели.

Во второй главе диссертационной работы приводятся возможные схемы подключения детандер-генераторных агрегатов на ГРП (ГРС) промышленных предприятий с потреблением природного газа на технологию и на собственную электростанцию или котельную. Производится сравнение надежности предлагаемых схем и капитальных затрат, необходимых для их реализации.

Для осуществления возможности использования греющего теплоносителя с более низкой температурой предложена разработанная с участием автора и защищенная патентом на полезную модель трехступенчатая схема подогрева газа перед детандером, представленная на рисунке 1.

ГРП <ГРС>

1 - трубопровод высокого давления; 2, 7, 8 - теплообменники подогрева газа; 3, 9, 10 -детандеры; 4 - электрогенератор; 5 - ГРП (ГРС); 6 - трубопровод низкого давления; 11 - соединительные трубопроводы.

Установка работает следующим образом. Природный газ с температурой Tro из трубопровода высокого давления 1 перед газорегуляторным пунктом 5 поступает в теплообменник 2 и подогревается до температуры ТГ2 >ТГо, после чего газ по трубопроводу 11 попадает в детандер 3. Далее газ аналогично проходит еще две такие ступени с теплообменниками 7, 8 и детандерами 9, 10, после чего поступает в трубопровод низкого давления 6. Механическая мощность детандеров 3, 9, 10 преобразуется в электрогенераторе 4 в электрическую мощность, отдаваемую в электрическую сеть.

На рисунке 2 представлен процесс работы такой установки в h-s диаграмме, а также процесс при тех же начальных и конечных параметрах газа в одноступенчатой установке.

Ь

Рисунок 2 - Процесс работы ДГА в И-б диаграмме при одноступенчатой и тпехст^пенчатой схемах подогов? гязя

Расчеты показали, что при трех ступенях требуемая температура подогрева газа при существующих перепадах давлений снижается до 30-40 °С. На промышленных предприятиях существует немало источников ВЭР с достаточно высокой температурой, которые можно использовать напрямую для подогрева газа перед детандером. Однако на предприятиях существуют источники теплоты с температурой менее 30 °С. Для этого случая предлагается схема ДГА с промежуточными подогревами совместно с теплонасосной установкой, где конденсаторы ТНУ являются подогревателями газа. Принципиальная схема ДГА с трехступенчатым подогревом газа при помощи ТНУ представлена на рисунке 3.

2__1 _3

Хладагент Газопровод

Рисунок 3 - Схема установки «ДГА-ТНУ» с трехступенчатым подогревом газа 1 - дросселирующее устройство ГРП (ГРС); 2,3 - трубопроводы высокого и низкого давлений соответственно; 4, 5, 6 - теплообменники для подогрева газа; 7, 8, 9 - детандеры; 10 - электрогенератор; 11 - дросселирующее устройство 'ПТУ; 12 - испаритель ТНУ; 13 - компрессор ТНУ.

В схеме ДГА, представленной на рисунке 3, компрессор ТНУ 13 может потреблять электроэнергию, выработанную генератором 10. Разница между

мощностью генератора и компрессора ТНУ составляет полезную мощность установки «ДГА-ТНУ».

Проведена оценка мощности ДГА, достигаемой на газе, отбираемом на технологию, при различных диапазонах значений расхода и отношений давлений газа на существующих металлургических и химических заводах. Результаты расчетов представлены на рисунках 4а и 46. ___

Рисунок 4 - Зависимость мощности ДГА от расхода газа, отбираемого на технологию, при возможных отношениях давлений газа

Как видно из рисунков 4а и 46, потенциал возможной электрической мощности ДГА на газе, отбираемом на технологию предприятия, достаточно велик и находится в диапазоне от 4,7 до 14,5 МВт.

Для обеспечения максимальной мощности ДГА необходимо чтобы значения промежуточных давлений были оптимальные. Для определения этих давлений и температур промежуточных подогревов газа были получены расчетные формулы.

Для двухступенчатого подогрева газа:

где p¡,p2>p°np~ давления газа на входе и выходе турбодетандера и оптимальное промежуточное давление, бар; Г,, Тп?- температура газа перед первым и вторым отсеками детандера, К; сдр - коэффициент дросселирования газа; rjm, rhn - внутренние относительные КПД цилиндров детандера; z,,z2-коэффициенты сжимаемости природного газа для каждой ступени, к - показатель адиабаты газа.

4 L-----------i

90 110 МО 15» 1?» 190 210 !

Расход пил. тыс. куб. м ¡ ]

5S o 6nji 42/6 ¡¡яр 4Фббяу j!

VÖ 110 130 150 170 190 210 | ГйСХОД ГЯ1Й, тыс. куй. М ÍS. 3 «яр -¡г- 42 > бар 46 3 <¡ap

а

б

(1)

п"" = ' гпп

( -т ^ V 2\ ' 'Ц ' 7ол J 2к н ( .Г -и ^ 'з 1ПР2 ЧОП к к-1 ■ Р1 -Рг

сдр\ ' сдрг

( гр "г ' -1 ПР2 ' %/з ' Тпп • Ц012 ) 2к »-1 (-7 .Т -П "2 ПР1 '/(7/2 V ' ' *1оп к к-1 •Р,'Р\

СДР\ "СДР2

(4)

где р,Чп и р детандере, бар; Тт

промежуточные давления подогрева природного газа в Тг„,- температура газа перед вторым и третьим

цилиндрами детандера, °С.

1 — 1 = 4 I I

* ПР\ ПР2 ч/ — I

Расчеты показали, что мощность ДГА при давлениях и температурах, полученных по формулам (1-5), является максимальной.

В третьей главе представлены результаты промышленных испытаний действующих детандер-генераторных агрегатов на ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго» электрической мощностью по 5000 кВт каждый.

Целью испытаний являлось:

1. Получение технических характеристик работы детандер-генераторных агрегатов при их разных нагрузках для использования этих данных при дальнейших исследованиях.

2. Проверка возможности использования программы «Расчет ДГА» для дальнейших исследований.

При проведении испытаний измерялись активная мощность генератора, давления и температуры газа до и после детандера, расход газа. На рисунках 5 и 6 показаны зависимости активной мощности ДГА от объемного расхода газа и от тепловой нагрузки подогревателя природного газа (ППГ).

5,5

а

1 5

5С

г 4,?

е.

«

I 4

1 в

с * £ Я а

£ 2,5 1 2

ДГЛ-2

1 I ! *>

♦

♦х 1 ___________I _ ..

.

!

110 120 130 140 150 160 Расход сагя на турбину объемный, тыс. куб. нм/ч

Рисунок 5 -Зависимость электрической мощности турбодетандеров от объемного расхода газа в ДГА-2

.. 6 а .. ВС я т 8 5 я V а -».5 : * Й § 3.5 1 3 я 1 2,5 09 1 1 < ДГА-2

I

♦ У

1

1 1

♦ 1 [

3,5 4 4.5 5 5,5 6 6,5 Тепловая нагрузка ППГ по газу, МВт

Рису нок б - За±тсимос1и элекфйческий мощное ш ДГА-2 от тепловой нагрузки

подогревателя газа

Результаты обработки полученных зависимостей мощности ДГА от объемного расхода газа и тепловой нагрузки в ППГ в серии эксперимента с ДГА-2 представлены в таблице 1.

Уравнение зависимости Величина достоверности аппроксимации Я2 Среднее квадратичное отклонение, МВт

^ = 0,050 ■ Сг - ЗД00 0,990 0,142

^ = 1,073.^-1,091 0,920 0,258

Зависимости внутренних относительных КПД турбодетандеров №№ 1,2 от электрической мощности изображены на рисунке 7. Из рисунка видно, что внутренний относительный КПД ДГА-2 при гарантированной нагрузке 5 МВт составляет 81%, что на 4% меньше заводского расчетного значения, но выше гарантированного по паспорту поставки изделия 75%. КПД ДГА-1 существенно понижен, что связано с дефектом проточной части. Экспериментальный КПД ДГА-2 также близок к данным испытаний ДГА-5000 на ТЭЦ-21, который находится в зоне разброса точек.

1.0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

Обо5начапис _._._., испытаниеДГА-бОООнаТЭЦ-21,1994г.

_ _ ___»аводско» расчетное шачеж» КПД

______ КГД по »гаерт.кетапьиьш данным

• ДГА-1 ОДГА-2

Рисунок 7 - Внутренний относительный КПД турбодетандеров в зависимости от активной мощности генератора

Уравнение зависимости внутреннего относительного КПД ДГА-2 от его мощности в диапазоне 0,857<Л?<5,274 МВт, полученное в результате обработки экспериментальных данных, имеет вид:

7}ы = -0,004 • Л7/ + 0,049 • Д, + 0,680. (6)

Сравнение результатов расчетов по программе «Расчет ДГА» с экспериментальными данными показало, что программа обеспечивает требуемую точность расчета. Погрешность измерения мощности ДГА составила около 57,25 кВт:

Я=5000±57,25 кВт

Полученное расчетное значение мощности ДГА равное 4960 кВт (при параметрах газа на номинальном режиме) находится в пределах погрешности менее 1%, таким образом, программа «Расчет ДГА» является пригодной для вычислений параметров ДГА в рассмотренных условиях.

В четвертой главе приведены результаты термодинамического исследования эффективности использования ДГА с подогревом газа при помощи ТНУ, схема установки показана на рисунке 3. При исследовании эффективности работы ДГА использованы данные испытаний с ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго», приведенные в третьей главе. Принимались данные по ДГА мощностью 5000 кВт при номинальном режиме его работы: расход газа принимался равным 159480 нм3/ч, КПД детандера - 0,81. В качестве рабочего тела ТНУ принят аммиак. Рассматривались температуры ВЭР 10 и 30 °С.

-■По!

О _ — Л — шш - 5ГА-2 ■

О 0 ___ -¿Т о

» т о

/ . * 1 ........1)| • ~в I 1 ДГА-1 "

* < 1 •

Рассмотрены разные отношения давлений газа, близкие к тем, которые могут встречаться на газораспределительных станциях и газорегуляторных пунктах промышленных предприятий. При проведении расчетов были приняты следующие условия: во-первых, температура подогрева газа во всех ступенях одинакова; во-вторых, температуры газа на входе в подогреватель и выходе из последней ступени детандера равны О °С. Результаты исследований приведены на рисунках 8, 9 и 10.

4

3.5"

в Ö

з

Pf=2 вар Pj=<5 <5лр

Pj=2 вар

2 Pf=6 6ap

к -------------— - -- ^р

: йр 2,5;.............-........................-...........-.............................

.' -, ......................... " ...............

; s

1,5-

-4 5 6 Отаошенпе давлмшйг;«а до п после ДГА ---ТЕЗр=10 *С -ТЮ1=30 'с

Рисунок 8 - Зависимость мощности установки от отношения давлений газа на входе и выходе ДГА без использования промежуточных подогревов

Из рисунка 8 видно, что при одинаковых отношениях давлений газа наибольшая мощность установки достигается при низких начальных давлениях. В качестве единицы измерения давления газа использовался бар. Наиболее эффективным отношением давлений при Твэр=10 °С является отношение 10/2, менее эффективным - 72/12. Это связано с тем, что при больших перепадах давления газа требуется повышение температуры подогрева, что увеличивает затраты энергии на привод компрессора ТНУ. Следует заметить, что при увеличении температуры низкопотенциальной теплоты в схемах подогрева газа с высоким начальным давлением увеличение мощности установки существенно выше, чем в схемах с низкими начальными давлениями. Так при Тюр-30 °С наиболее эффективным отношением давлений становится отношение 12/2.

Отиошнш( давлений гам до и после ДГА - - - Твз^10 -С -ТВЗр=?0 "С

Рисунок 9 - Зависимость мощности установки от отношения начального и конечного давлений газа в схеме ДГА с двумя ступенями подогрева

Отношение давлений гам до н после ДГА |

: ---ТицрЮ'С -Твэ^ЗО'С I

Рисунок 10 - Зависимость мощности установки от отношения начального и конечного давлений газа в схеме ДГА с тремя ступенями подогрева

Из рисунков 9 и 10 видно, что наибольшая мощность установки «ДГА-ТНУ» достигается при отношении давлений газа 12/2, а наименьшая при отношении давлений 48/12.

Проведены исследования влияния потерь давления газа в теплообменниках на мощность установки «ДГА-ТНУ». Эти расчеты показали, что схема подогрева газа с двумя ступенями с потерями давления менее 1% имеет одинаковую эффективность со схемой подогрева с тремя ступенями с потерями давления более 5%. Следует также отметить, что при потерях давления газа,

равных 10 %, схема подогрева газа с двумя ступенями по эффективности одинакова со схемой подогрева с тремя ступенями. Поэтому использовать теплообменник с большими гидравлическими сопротивлениями недопустимо, поскольку в противном случае усложнение конструкции может не привести к желаемому результату.

На примере фреона Ш1 показано, что неудачный выбор хладагента может привести к преобладанию мощности ТНУ, требуемой для подогрева газа, над мощностью ДГА.

Проведено сравнение предложенной схемы подогрева газа с использованием ТНУ с существующими схемами подогрева на электростанциях ТЭЦ-21, ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго» и Рязанской ГРЭС по полезной мощности ДГА. Результаты представлены на рисунках 11а и 116.

I Я 4,1|-

г 4

10 15 20 25 30

Температур» ПЭР, °С

- ТЭЦ-21 - - -1 ступень подогрева

- ТЭЦ-23 - - 2 ступени подогрева ■ Рязанская 1ТЭС -----3 сту пени подогрева

5,5 г

2 „

§5 I

1 «5 4,5-2 -к ! ¡ = 3,5.....

3,0.

25

30

10 15 20

Температура ВЭР, "С I

-ТЭЦ-21 - - - 1 ступень подогрева I - ТЭЦ-23 — 2 ступени подогрева | ■ Ршянская ГРЭС -------3 ступени подогрева [

а б

Рисунок 11 - Зависимость мощности установки от температуры ВЭР при разных схемах подогрева газа при отношении давлений 8/2 (11а) и 10/2 (116)

Из рисунков 11а и 116 видно, что схемы ДГА с использованием промежуточных подогревов эффективнее схем ДГА на ТЭЦ-23 и Рязанской ГРЭС. Следует также отметить, что схема ДГА с тремя ступенями подогрева газа наиболее эффективна среди рассматриваемых способов подогревов, кроме схемы с отбором пара на ТЭЦ-21 при температуре ВЭР выше 17 °С для отношения давлений 8/2 и выше 23 °С для отношения давлений 10/2.

В пятой главе производился эксергетический анализ работы ДГА с предлагаемыми схемами подогрева газа с применением ТНУ и существующими схемами на ТЭЦ-21, ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго» и Рязанской ГРЭС. На рисунках 12 и 13 представлены расчетные схемы ТЭС с ДГА для определения эксергетического КПД при подогреве газа отбором пара из турбины и при помощи ТНУ.

4 - сетевая вода, вход; 5 - электроэнергия от ДГА, выход; 6 - уходящие газы, выход; 7 - электроэнергия от ТЭЦ, выход; 8 - циркуляционная вода, выход; 9 - сетевая вода, выход.

Рисунок 13 - Схема ТЭС с ДГА при подогреве газа с использованием ТНУ 1 - природный газ, вход; 2 - воздух, вход; 3 - электроэнергия на ТНУ; 4 - циркуляционная вода, вход; 5 - сетевая вода, вход; 6 - электроэнергия от ДГА, выход; 7 - уходящие газы, выход; 8 - электроэнергия от ТЭЦ, выход; 9 - циркуляционная вода, выход; 10- сетевая вода, выход.

Эксергетический КПД схем ТЭС с ДГА при подогреве газа с использованием отборов пара турбин рассчитывался из уравнения:

= (Е V (7)

где £ишя состоит из электрической мощности турбины электростанции и ДГА, а также тепловой мощности для электростанций теплофикационного типа; Еа -эксергия потока вещества на входе в систему; - эксергия потока вещества на выходе из системы, не включающая в себя полезную работу 1)тп.

Эксергетический КПД схем ТЭС с ДГА при подогреве газа с использованием ТНУ рассчитывался из уравнения:

Л экс =

(8)

где - мощность Д1 л, кит; лТЕу - мощность 1п>, шт.

Результаты расчетов эксергетического КПД при рассматриваемых схемах подогрева представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Результаты расчетов эксергетического КПД при разных способах

Электростанция Эксергетический КПД, %

Схема с отбором пара Схема с ТНУ

1 ступень подогрева 2 ступени подогрева 3 ступени подогрева

ТЭЦ-21 48,55 48,41 48,50 48,53

ТЭЦ-23 48,52 48,41 48,50 48,53

Рязанская ГРЭС 40,90 40,88 40,92 40,94

Как видно из таблицы 2, предлагаемые схемы подогрева газа с промежуточными подогревами одинаково эффективны (с тремя ступенями даже эффективнее) с существующими на электростанциях как теплофикационного, так и конденсационного типов с использованием отборов пара турбин.

Произведена оценка технико-экономической эффективности применения ДГА на электростанциях при разных схемах подогрева газа. В качестве базовых критериев оценки эффективности использовались:

• Чистый дисконтированный доход (ЧДД).

• Внутренняя норма доходности (ВНД).

• Срок окупаемости (Тог).

Установка «ДГА-ТНУ» рассматривалась при температурах ВЭР 10, 20 и 30°С. Исследования проводились для установки «ДГА-ТНУ» с трехступенчатым промежуточным подогревом газа при следующих исходных

данных: начальное давление газа перед ДГА Р,=8 бар, давление после ДГА Р2=2 бара, расход газа G,,=159480 нм3/ч, КПД детандера ?joi=0,81.

Зависимость ЧДД от продолжительности проекта при всех рассматриваемых схемах работы ДГА представлена на рисунке 14.

\ —Тв-,|>=10 °С ~&~Твэр=2№°С -й-Т»?р"30°С Схема без ТНУ

Рисунок 14 - Зависимость ЧДД от продолжительности проекта при рассматриваемых схемах работы ДГА

В результате исследований получены значения срока окупаемости, внутренней нормы доходности и индекса доходности. Результаты расчетов приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Результаты расчетов срока окупаемости, внутренней нормы доходности (ВИД) и индекса доходности при рассматриваемых схемах подогрева газа

Схема подогрева газа Срок окупаемости ВИД, % Индекс доходности

С ТНУ при Твэр=10°С 5 лет 7 мес. 18,2 17,88

С ТНУ при ТВэр=20°С 5 лет 2 мес. 20,4 20,77

С ТНУ при Твэр=30°С 4 года 9 мес. 22,4 23,55

Без ТНУ 3 года 6 мес. 36,9 30,9

Из рисунка 14 и таблицы 3 видно, что увеличение температуры ВЭР на 10 °С приводит к уменьшению срока окупаемости на полгода. Установка ТНУ для подогрева газа увеличивает срок окупаемости более чем на два года (в зависимости от температуры ВЭР).

Выводы

1. Разработана и исследована защищенная патентом схема бестопливного детандер-генераторного агрегата (ДГА) с трехступенчатым детандером, позволяющая использовать для производства электроэнергии вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) промышленных предприятий. Использование промежуточных подогревов газа снижает перепад температуры на детандере примерно в два раза (для двухступенчатого подогрева) и в три раза (для трехступенчатого подогрева), что позволяет уменьшить требуемую температуру подогрева.

2. Разработана и исследована схема ДГА с промежуточными подогревами газа для низких температур ВЭР с применением теплонасосной установки (ТНУ).

3. Для схем ДГА с промежуточными подогревами газа определены оптимальные давления и температуры газа для двух и трех ступеней подогрева. Получены аналитические выражения для их расчета.

4. Проведены промышленные испытания действующих ДГА, по результатам которых получены зависимости, позволяющие рассчитать мощность ДГА при различных расходах газа и тепловых нагрузках подогревателя газа, а также внутреннего относительного КПД детандера при различных мощностях ДГА.

5. Показано, что при одинаковых отношениях давлений газа на входе и выходе детандера полезная мощность установки оказывается больше при низких начальных давлениях. Так, при отношении давлений 72/12 при прочих равных условиях полезная мощность установки меньше в 1,1 раза, чем при отношении давлений 12/2.

6. Проведенные расчеты показали, что один процент потери давления газа в теплообменнике приводит к снижению мощности ДГА на 0,6%.

7. Сравнение предлагаемой схемы установки «ДГА-ТНУ» с тремя ступенями подогрева газа с существующими схемами подогрева на ТЭЦ-21, ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго», а также на Рязанской ГРЭС, по полезной мощности показало ее преимущество при температуре ВЭР выше 17 °С для отношения давлений 8/2 и выше 23 °С для отношения давлений 10/2.

8. Проведенные расчеты показали, что срок окупаемости установки «ДГА-ТНУ» с трехступенчатым подогревом газа (для условий Москвы) находится в диапазоне 4-6 лет в зависимости от температуры ВЭР. Таким образом, предлагаемая установка «ДГА-ТНУ» с использованием ВЭР для подогрева газа может рекомендоваться для реализации на промышленных предприятиях.

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Соловьев Р.В. Сравнение эффективности работы детандер-генераторных агрегатов при разных способах подогрева газа // Энергосбережение и водоподготовка. - 2009. - № 6. - С. 54-56.

2. Корягин A.B., Соловьев Р.В. Детандер-генераторный агрегат с двумя промподогрсвами газа // Известия вузов. Проблемы энергетики,-2009. -№1-2.-С. 47-52.

3. Корягин A.B., Соловьев Р.В. Установка детандер-генераторных агрегатов на ТЭЦ промышленных предприятий // Энергосбережение и водоподготовка. - 2009. - X» 5. - С. 34-36.

4. Патент на полезную модель №85614 РФ, (51) МПК F25B 11/02 F01K 27/00. Детандер-генераторный агрегат с двухступенчатым промежуточным подогревом газа / Корягин A.B., Соловьев Р.В. (РФ). - 3 е.: ил.

5. Корягин A.B., Соловьев Р.В. Теплоснабжение за счет вторичных энергоресурсов с использованием бестопливной установки // Энерго- и ресурсосбережение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Сборник материалов Всероссийской студенческой олимпиады, научно-практической конференции и выставки студентов, аспирантов и молодых ученых. 17-21 декабря 2007 г. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. С. 205-207.

6. Корягин A.B., Соловьев Р.В. Сравнение схем подогрева газа с помощью ТНУ // Тр. Четвертой международной школы-семинара молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» - М.: Издательский дом МЭИ, 2008. С. 277-279.

7. Корягин A.B., Соловьев Р.В. Использование ВЭР для подогрева газа в детандер-генераторных технологиях // Пятнадцатая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». - М.: Издательский дом МЭИ, 2009. С. 430-431.

Подписано в печать 9,ОЧ-№Ю Зак. 6$ Тщ.ЮО П.л. Полиграфический центр МЭИ (ТУ) Красноказарменная ул., д.13

Список сокращений и обозначений.

Введение.

1 Обзор литературы. Цель и задачи исследования.

1.1 Система газоснабжения. Применение детандер-генераторных агрегатов

1.2 Термодинамические основы применения ДГА.

1.3 Мировой опыт использования ДГА.

1.4 Возможные способы и источники подогрева газа, их особенности. Постановка задачи исследования.

2 Разработка и исследование схем ДГА с использованием вторичных энергетических ресурсов промышленных предприятий для подогрева газа.

2.1 Возможные схемы подключения ДГА на промышленных предприятиях

2.2 Разработка схемы подключения ДГА с подогревом газа с использованием ВЭР.

2.3 Оценка мощности ДГА для промышленных предприятий.

2.4 Определение оптимальных давлений газа в схеме ДГА с промежуточными подогревами.

2.4.1 Оптимальное давление газа с одноступенчатым промежуточным подогревом.

2.4.2 Оптимальные давления газа с двухступенчатым промежуточным подогревом

2.5 Определение температуры подогрева газа при применении промежуточных подогревов.

2.5.1 Определение температуры двухступенчатого подогрева газа.

2.5.2 Определение температуры трехступенчатого подогрева газа.

2.6 Влияние потерь давления в подогревателях на работу ДГА при разных количествах ступеней подогрева.

Выводы к главе 2.

3 Испытания ДГА на ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго».

3.1 Цель проведения испытаний.

3.2 Общая часть.

3.3 Расчёт термодинамических характеристик природного газа.

3.4 Обработка результатов испытаний.

3.5 Тепловой баланс подогревателей газа.

3.6 Результаты экспериментальных испытаний и их обработка.

3.7 Проверка программы «Расчет ДГА» по экспериментальным данным. . 86 Выводы к главе 3.

4 Исследование эффективности использования ДГА с подогревом газа при помощи ТНУ.

4.1 Критерии выбора хладагента для теплонасосной установки.

4.2 Проведение исследования эффективности работы ДГА при разных схемах подогрева газа.

4.3 Проведение исследования эффективности работы ДГА при разных схемах подогрева газа с использованием фреона R11.

4.4 Сравнительный анализ схем подогрева газа с использованием ТНУ и отборов пара из турбин.

Выводы к главе 4.

5 Определение эффективности использования ДГА при различных критериях оценки.

5.1 Эксергетический КПД схемы ТЭС с ДГА при разных способах подогрева газа.

5.1.1 Эксергетический КПД схемы ТЭС с ДГА при подогреве газа отбором пара из турбины.

5.1.2 Эксергетический КПД схемы ДГА с подогревом газа при помощи ТНУ

5.2 Оценка гсхнико-экономической эффективности предлагаемой установки «ДГА-ТНУ».

5.2.1 Исходные предпосылки.

5.2.2 Исходные данные.

5.2.3 Определение ставки дисконтирования.

5.2.4 Проведение оценки технико-экономической эффективности установки

ДГА-ТНУ» с тремя ступенями подогрева газа.

Выводы к главе 5.

Выводы по диссертации.

Россия является одной из мощных энергетических стран мира, которая не только полностью обеспечивает свои внутренние энергетические потребности за счет собственных ресурсов, но и ежегодно поставляет примерно 350-400 млн. т топливно-энергетических ресурсов в условном исчислении в тридцать стран мира. Такой огромный потенциал в сочетании с относительно низкими (по сравнению с мировыми) внутренними ценами на энергоресурсы привел к нерачительному, а зачастую расточительному их использованию. В связи с этим эффективность использования как первичных (нефть, газ), так и преобразованных видов энергии (бензин, электрическая и тепловая энергия), крайне неудовлетворительна.

Экономия топливно-энергетических ресурсов в настоящее время становится одним из важнейших направлений перевода экономики на путь интенсивного развития и рационального природопользования. Энергосбережение - это проблема, решать которую приходится в любом государстве. Значительные возможности экономии топливно-энергетических ресурсов имеются при их потреблении. Как известно, 70% общего потенциала энергосбережения России располагают потребители энергии и только 30% -производители. В данной ситуации следует искать иные, нетрадиционные методы, применения которых позволило бы существенно повысить технико-экономические показатели работы энергетического оборудования без значительного увеличения капитальных вложений [I].

Нельзя не отметить усилия государственных органов, направленные на решения вопросов энергосбережения. С 1993 г. как часть федеральной целевой программы «Топливо и энергия» реализуется подпрограмма «Энергосбережение». В ноябре 1995 г. Правительством РФ издано постановление «О неотложных мерах по энергосбережению», в соответствии с которым начались работы по обеспечению эффективности использования топлива и энергии.

В 1996 г. был принят и вступил в силу закон «Об энергосбережении», призванный создать предпосылки для проведения мероприятий по энергосбережению. Аналогичные законодательные акты были приняты на региональном уровне некоторыми субъектами Федерации.

В 1997 г. разработана и принята федеральная целевая программа «Энергосбережение в России», рассчитанная на период 1998-2010 г и направленная на снижение энергоемкости экономики.

В 2002 г. разработана и принята федеральная целевая программа «Энергоэффективная экономика» на 2002-2005 годы и на перспективу до 2010 года. Одной из задач этой программы являлось замещение органического топлива всеми видами возобновляемых источников энергии.

В 2009 году разработан и принят федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Целью этого закона является создание правовых, экономических и организационных основ стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Среди разнообразных топливно-энергетических ресурсов природный газ является одним из наиболее высокоэкономичных, что способствует широкому использованию его во многих отраслях народного хозяйства. В частности, современная энергетика характеризуется возрастанием потребления природного газа. По сценариям экспертов, мировая потребность в газе к 2030 году возрастет по сравнению с нынешним уровнем более чем в два раза, а доля газа в производстве электроэнергии и тепла составит около 60%.

Одним из приоритетных направлений экономии энергии в газоиспользующих промышленных предприятиях является применение детандер-генераторных агрегатов (ДГА) для получения электроэнергии за счет использования технологического перепада давлений газа при его транспортировке. Это направление приводится в программе

Энергоэффективная экономика», а также в программе создания собственных источников электроснабжения ОАО «Газпром» от 20.10.2000 г.

Анализ опубликованных в России и за рубежом работ, посвященных теории и практике применения ДГА для получения электроэнергии, показал, что все авторы отмечают высокую энергетическую эффективность ДГА, под которой большинство из них понимает отношение полученной на ДГА электроэнергии к подведенной теплоте. Так, удельные затраты теплоты на единицу электрической мощности в ДГА почти в три раза ниже, чем у угольных электростанций, и в полтора раза ниже, чем в парогазовой установке (ПГУ) [2].

В мировой практике накоплен значительный опыт успешной эксплуатации ДГА. Рынок детандеров динамично развивается. Достаточно сказать, что на сегодняшний день в странах Западной Европы, США, Японии и других странах работают более 300 установок различной мощности. Наиболее распространены установки мощностью 100 - 1500 кВт (около 80% общего парка). Эти установки производят известные фирмы: «АВВ», «Atlas», «Siemens», «RMG» и др.

В России также эксплуатируются ДГА. Первый промышленный детандер - генераторный агрегат был внедрен в 1995 году на московской ТЭЦ-21, где установлены два агрегата единичной мощностью по 5000 кВт каждый. За это время агрегаты показали себя надежными и удобными в эксплуатации. Они мобильны - с момента нажатия кнопки «Пуск» до полностью автоматизированного выхода турбины на режим холостого хода требуется 15 минут. Время выхода с режима холостого хода на режим с максимальной нагрузкой не превышает одного часа. Агрегаты не требуют большого количества обслуживающего и эксплуатационного персонала. Использование ДГА на электростанциях позволит получить около 1% дополнительной мощности, снизить расход топлива, улучшить экологические показатели [3].

Одной из основных систем, определяющих технико-экономические показатели ДГА, является система подогрева газа. Ее тепловая мощность эквивалентна, примерно, мощности ДГА, а ее стоимость, по разным оценкам, может составлять до 40% общей стоимости ДГА.

Вопрос выбора источника подогрева газа является одним из основных при принятии решения о целесообразности использования этих агрегатов. Кроме того, показатели системы подогрева газа существенно влияют на эксплуатационные затраты ДГА и, как следствие, на себестоимость производимой ДГА электроэнергии. Поэтому выбор и оптимизация схемы подогрева газа перед детандерами является одной из приоритетных задач, решаемых при проектировании ДГА.

Одним из перспективных способов подогрева газа является использование вторичных энергетических ресурсов, что позволит повысить экономичность потребления топлива основного производства.

Настоящая работа посвящена разработке схем подогрева газа перед ДГА вторичными энергетическими ресурсами. Полученные в работе результаты позволяют расчетным путем определять термодинамическую эффективность включения ДГА в схемы ГРС и ГРП промышленных предприятий при различных способах подогрева газа перед детандером.

Выводы по диссертации:

1. Разработана и исследована защищенная патентом схема бестопливного детандер-генераторного агрегата (ДГА) с трехступенчатым детандером, позволяющая использовать для производства электроэнергии вторичные энергетические ресурсы (ВЭР) промышленных предприятии. Использование промежуточных подогревов газа снижает перепад температуры на детандере примерно в два раза (для двухступенчатого подогрева) и в три раза (для трехступенчатого подогрева), что позволяет уменьшить требуемую температуру подогрева.

2. Разработана и исследована схема ДГА с промежуточными подогревами газа для низких температур ВЭР с применением теплонасосной установки (ТНУ).

3. Для схем ДГА с промежуточными подогревами газа определены оптимальные давления и температуры газа для двух и трех ступеней подогрева. Получены аналитические выражения для их расчета.

4. Проведены промышленные испытания действующих ДГА, по результатам которых получены зависимости, позволяющие рассчитать мощность ДГА при различных расходах газа и тепловых нагрузках подогревателя газа, а также внутреннего относительного КПД детандера при различных мощностях ДГА.

5. Показано, что при одинаковых отношениях давлений газа на входе и выходе детандера полезная мощность установки оказывается больше при низких начальных давлениях. Так, при отношении давлений 72/12 бар при прочих равных условиях полезная мощность установки меньше в 1,1 раза, чем при отношении давлений 12/2 бар.

6. Проведенные расчеты показали, что один процент потери давления газа в теплообменнике приводит к снижению мощности ДГА на 0,6%.

7. Сравнение предлагаемой схемы установки «ДГА-ТНУ» с тремя ступенями подогрева газа с существующими схемами подогрева на ТЭЦ-21,

ТЭЦ-23 ОАО «Мосэнерго», а также на Рязанской ГРЭС по полезной мощности, показало ее преимущество при температуре ВЭР выше 17 °С для отношения давлений 8/2 бар и выше 23 °С для отношения давлений 10/2 бар.

8. Проведенные расчеты показали, что срок окупаемости установки «ДГА-ТНУ» с трехступенчатым подогревом газа (для условий Москвы) находится в диапазоне 4-6 лет в зависимости от температуры ВЭР. Таким образом, предлагаемая установка «ДГА-ТНУ» с использованием ВЭР для подогрева газа может рекомендоваться для реализации на промышленных предприятиях.

1. Агабабов B.C., Корягин A.B. Детандер-генераторные агрегаты на тепловых электрических станциях. М.: Издательство МЭИ, 2005 г, 48 с.

2. Агабабов B.C. Основные особенности применения детандер -генераторных агрегатов на ТЭЦ // Энергосбережение и водоподготовка. -2002. -№3.-С. 27-29.

3. Опыт эксплуатации детандер-генераторного агрегата на ТЭЦ-21 Мосэнерго / Ю.Л. Гуськов, В.В. Малянов, Ю.Я. Давыдов, B.C. Агабабов // Электрические станции. 2003. - №12. - С. 15-17.

4. Ороджев С.А. Голубое золото Западной Сибири.- М.: Энергоатомиздат, 1981.

5. Агабабов B.C. Влияние детандер-генераторных агрегатов па тепловую экономичность тепловых электрических станций: Дис. . док. техн. наук. М., 2003.-218 с.

6. Агабабов B.C., Утенков В.Ф., Хаймер Ю.Ю. Получение экологически чистой электроэнергии при утилизации энергии давления транспортируемого природного газа // Энергосбережение и водоподготовка. — 1999. №4. - С. 7-10.

7. Abhangigkeit dcr Betriebsdaten einer Warmepumpenanlage zur Erdgasvorwarmung von den Einsatzparametern V.S. Agababov, J. Heymer, A.V. Korjagin, V.F. Utenkov / Gas Erdgas №9, 2000. s. 610-615.

8. Агабабов B.C. Влияние детандер генераторных агрегатов на тепловую экономичность работы конденсационных электростанций // Теплоэнергетика. - 2001. - №4. - С. 51-55.

9. Агабабов B.C., Корягин А.В., Рожнатовскип В.Д. Экономия топлива в энергосистеме при включении детандер генераторного агрегата в тепловую схему электростанции // Известия Академии Промышленной Экологии. - 2001.- №2. - С. 46-49.

10. Агабабов B.C. Оценка эффективности использования детандер -генераторных агрегатов для получения электроэнергии // Энергосбережение и водоподготовка. 2001. - №2. - С. 13-18.

11. Агабабов B.C., Корягин А.В. Определение энергетической эффективности использования детандер генераторного агрегата в системах газоснабжения // Теплоэнергетика. - 2002. - №12. - С. 35-38.

12. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод): Под ред. Н.В.Кузнецова и др. -М.: Энергия, 1973.-295 с.

13. Вукалович М.П., Новиков И.И. Техническая термодинамика. М.: Энергия, 1968.

14. Волков М.М. Михеев A.JL, Конев К.А. Справочник работника газовой прмышленности. М.: Недра, 1989.

15. Агабабов B.C., Корягин А.В., Хаймер Ю.Ю., Лозе П. Использование детандер-генераторных агрегатов в промышленности // Энергосбережение в Поволжье.- 2000. №3. - С. 89-91.

16. Агабабов B.C. О применении детандер-генераторных агрегатов в газовой промышленности // Сборник «Энергосбережение и энергосберегающие технологии в энергетике газовой промышленности». М., 2001. Том 2 - С. 50-53.

17. Аракелян Э.К., Кудрявый В.В., Гуськов Ю.Л., Степанец А.А. и др. Влияние детандер генераторных агрегатов на тепловую экономичность ТЭЦ // Электрические станции. - 1997. Спец. выпуск. - С. 77-82.

18. Криогенные системы: Основы теории и расчета: Учебник для студентов вузов по специальности «Криогенная техника» / А.А. Архаров, И.В. Марфенина, Е.И. Микулин 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1988.-464 с.

19. Давыдов А.Б., Кабулашвили А.Ш., Шерстюк А.П. Расчет и конструирование турбодетандеров. М.: Машиностроение, 1987.

20. Епифанова В.И. Компрессорные и расширительные турбомашины радиального типа. М.: Изд-во МВТУ им Н.И.Баумана, 1998.

21. Епифанова В.И. Низкотемпературные радиальные турбодетандеры. М.: Машиностроение, 1974.

22. Капица П.Л. Турбодетандер для получения низких температур и его применение для сжижения воздуха//ЖТФ.-1939.-Т.9.-Вып.2. -С.99-123.

23. Соколов Е.Я., Бродянский В.М. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. М.: Энергоиздат, 1981. - 110 с.

24. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Справочник. Книга 4 / Под редакцией В.А.Григорьева и В.М.Зорина.-М.: Энергоатомиздат, 1991.-586 с.

25. Катц Д.Л., Корнелл Д. и др. Руководство по добыче и переработке природного газа. М.: Недра, 1965.

26. Клименко А.П. Термодинамический анализ и опытное исследование расширительной машины в процессах обработки и переработки природного газа: Автореферат дис. канд. техн. наук.-М. 1955. - 40 с.

27. Installation list of power recovery turbine / Каталог фирмы Kobe Steel, LTD. Япония, 1999.

28. Martel U., Brogli A. Technische Beschreibung einer Gasexpansionsanlage // Gas-Erdgas. -136(1995). -Nr.l 1. -S.601-609.

29. Willmroth G. Magnetgelagertc Turbogeneratoren // VDI-Berichte.-1994.-1141 .-S.125-143.34.3арницкий Г.Э. Теоретические основы использования энергии давления газа. М.: Недра, 1968.

30. Клименко А.П. Сжиженные углеродные газы.-3-е изд.-М.: Недра, 1974.

31. Клименко А.Г1. Использование перепада давления природного газа // Труды института использования газа АН УССР. 1960, вып.9.

32. Очистка технологических газов / Под ред. Т.А.Семеновой и И.Л.Лейтиса. -М.: Химия, 1977.-488 с.

33. Столяров А.А. Состояние и перспективы применения турбодетандеров для установок разделения природных газов// Подготовка и переработка газа и газового конденсата // Тр. ин-та / ВНИИЭгазпром.-1983.-Вып.2.-С.12-16.

34. Подготовка и переработка газа и газового конденсата // Тр. института / ВНИИЭгазпром. 1983. - вып. 2. - С. 12 - 16.

35. Я. де Бур Введение в молекулярную физику и термодинамику: Пер. с англ. М.: Издательство иностр. литер. -1962.-277 с.

36. Surek D. Energierueckgewinnung mit Seitenkanal Entspannungsmaschinen // VDI-Berichte.-1994.-1141.-S. 145-162.

37. Truston A. Recovering energy in gas pressure reduction // Contr. and lnstrum.-1991, 23, N5.

38. Испытания детандер-генераторного агрегата на ТЭЦ-21 АО «Мосэнерго» / Кудрявый В.В., Гуськов Ю.Л., Агабабов B.C., Аракслян Э.К. и др. // Вестник МЭИ. 2001. - №2. - С. 16-20.

39. Heymer J., Huebner Н., Гаряев А.А. Применение детандер-генераторных агрегатов в металлургии // Труды второй всероссийской школы-семинара молодых ученых и специалистов «Энергосбережение теория и практика». -М.: Изд-во МЭИ, 2004. С. 250-253.

40. Гаряев А.А., Соловьева Е.С. Использование теплоты конвертерного газа в ДГА-гехнологии // Труды второй всероссийской школы-семинара молодых ученых и специалистов «Энергосбережение теория и практика». - М.: Изд-во МЭИ, 2004. С. 263-265.

41. Трухний А.Д. Термодинамические основы использования утилизационных турбодетандерных установок // Вестник МЭИ. 1999.-№5.-С.10-14.

42. Шпак В.Н. Разработки АО «Криокор» в области малой энергетики на базе газовых технологий // Газовая промышленность. 1997. - №5.

43. Энергосберегающие технологии в СССР и за рубежом. Аналитический альбом / По/1 общ. ред. д.т.н. проф. Ятрова С.Н. М.:-1989., 352 е., ил.

44. Cronin P. The application of turboexpanders for energy conservation / Материалы фирмы Rotoflow Corporation, США, 1999 г.

45. Meckel В. Wirtschaftlichkeitbetrachtungen zur Anwendung von Gasentspannungsmaschinen // VDI-Berichte.-1994.-1141 .-S.61-67.

46. Stichwort "Entspannung", Strom aus Gasdruck / Broschuere von Arbeitsgemeinschaft fuer Sparsamen und Umweltfreundlichen Energieverbrauch // ASUE, 2003, s.38.

47. Arbeitsgemeinschaft fuer sparsamen und umweltfreundlich Energieverbrauch e.V. (ASUE). Hamburg. -1995.

48. Rostck H.A., Rothmann D. Erdgasentspannung-Stromerzeugung mit fast 100% Wirkungsgrad. // Gas Zeitschrift fuer Wirtschaft und unweltfreundliche Energienanwend. 1989. - 40. - №3.-S.35-37.

49. Seddig H. Erfahrungen mit Gasexpansionsanlagen // Gas-Erdgas., 1993 - №. 10. - S.542-547.

50. Опыт эксплуатации турбодетандера и перспективы применения его в Беларуси. Сообщение инж.-тех. Лукомльской ГРЭС Л. Каршакова, на семинаре «Новые направления в энергоэффективных технологиях и оборудовании», 16 мая 2002 г. в рамках форума «Белпромэкспо».

51. Сравнение различных способов подогрева газа в детандер-генераторных агрегатах на ТЭЦ / B.C. Агабабов, Е.В. Джурасва, А.В. Корягин, П. Лозе, Ю. Хаймер. // Вестник МЭИ 2003 г. - №5. - С. 101-103.

52. Агабабов B.C. Определение экономии топлива на конденсационной электростанции при включении в тепловую схему детандер-генераторного агрегата // Проблемы энергетики. 1999. - №12. - С. 3-8.

53. Агабабов B.C., Аракелян Э.К.,. Корягин. А.В. Изменение мощности КЭС при включении детандер-генераторного агрегата в ее тепловую схему // Проблемы энергетики. 2000. №1-2. - С. 32-39.

54. Агабабов B.C. Определение изменения мощности КЭС при включении детандер-генераторного агрегата в ее тепловую схему // Вестник МЭИ. -2000. №2. - С. 83-86.

55. Агабабов B.C., Аракелян Э.К., Корягин А.В. Изменение удельного расхода топлива на электростанции конденсационного типа при включении в ее тепловую схему детандер-генераторного агрегата // Проблемы энергетики. 2000. - №3-4. - С. 41-46.

56. Агабабов B.C., Аракелян Э.К., Корягин А.В. Влияние детандер-генераторного агрегата на удельный расход топлива на КЭС // Проблемы энергетики. 2000. - №7-8. - С. 32-35.

57. Агабабов B.C., Корягин А.В., Агабабов В.В. Изменение удельного расхода условного топлива при включении детандер-генераторного агрегата в тепловую схему конденсационных энергоблоков // Проблемы энергетики. -2001. -№9-10. С. 53-60.

58. Агабабов B.C. Методика оценки влияния детандер генераторного агрегата на тепловую экономичность ТЭЦ // Теплоэнергетика. - 2002. -№5. - С. 48-52.

59. Джураева Е.В. Исследование схем использования детандер-генераторных агрегатов в энергетике и системах газоснабжения: Дис. . канд. техн. наук. М., 2005. - 145 с.

60. Проспект фирмы «ABB TURBINE», 1999 г., 40 с.

61. Моисеев С. Применение утилизационных турбодетандерных установок для производства электроэнергии на ГРС, КС ДК «Укртрансгаз» иведомственных ГРП промышленных предприятий // Электронный журнал энергосервисноп компании «Экологические системы». 2003. -№6.

62. Installation list of power recovery turbine: Catalogue / Kobe Steel, LTD, Japan, -2006,-120 c.

63. A gas energy conversion project using. A turbo expander driven generator // Catalogue San Diego Gas & Electric Company, USA, 1999. s. 121.

64. Аксенов Д.Т. Выработка электроэнергии и «холода» без сжигания топлива.// Энергосбережение 2003. -№3.-С.57-59.

65. Мальханов В.П. Об утилизационной турбодетандерпой установке УТДУ-2500 // Энергосбережение и водоподготовка 2002.-№4.-С.45-47.

66. Полезная модель 2096640 RU, МПК F02C6/18, F25B27/02. Способ работы газотурбодетандерной установки / В.П. Гуров, И.И. Губанок, В.М. Калнин и др. 4с.: ил.

67. Полезная модель 2091592 RU, МПК F01K27/00. Способ работы газотурбинной установки / Гуров В.PL, Губанок И.П., Макаров В.Г. 4с.: ил.

68. Полезная модель 11574 RU, МПК F04D25/04. Устройство для подготовки природного газа в трубопроводах к транспортированию / Степанец А.А., Агабабов B.C. -4с.: ил.

69. Патент 2150641 RU, МПК F25B11/02, F01K27/00. Способ работы детандерной установки и устройство для его осуществления / B.C. Агабабов

70. Полезная модель 12434 RU, МПК 7F01D15/08. Детандер генераторный агрегат/ B.C. Агабабов - 2с.: ил.

71. Полезная модель 14603 RU, МПК F01D15/08. Автономное устройство для тепло и электроснабжения / B.C. Агабабов, А.В. Коряги и, В.Ф. Утенков -2с.: ил.

72. Полезная модель 2204759 RU, МПК F17D1/04. Способ утилизации потенциальной энергии газа при редуцировании на газораспределительных станциях, и устройство, его реализующее / Гайдукевич В.В., Комаров С.С. -4с.: ил.

73. Полезная модель 2181176 RU, МПК F17D1/04. Комплекс для утилизации энергии сжатого природного газа / Лобода Б.Н., Огнеев В.В., Геворков И.Г.-4с.:ил.

74. Полезная модель 2206838 RU, МПК F25B11/00. Установка утилизации энергии расширения природного газа / Ту зова А.П. Васильев В.Я., Киселев О.М. 4с.: ил.

75. Полезная модель 2098713 RU, МПК F17D1/04, F17D1/075. Способ использования энергии перепада давления источника природного газа, энергохолодильный агрегат и турбодетандер в виде энергопривода с лопаточной машиной / Аксенов Д.Т., Лашкевич Е.Д. 4с.: ил.

76. Полезная модель 2213915 RU, МПК F25B11/00, F25B9/04. Турбодетандерная установка / Цирельман Н.М., Шайхутдинов Д.Х. Зс.: ил.

77. Полезная модель 2148222 RU, МПК F25J3/04, F01K27/00. Способ работы турбодетандерной установки / Гуров В.П., Куликов Е.М., Плотников А.Е. 4с.: ил.

78. Полезная модель 2148218 RU, МПК F25J3/04. Способ работы турбодетандерной установки / Гуров В.И., Гуров И.В., Плотников А.Е. -5с.: ил.

79. Полезная модель 2005897 RU, МПК F02C6/08. Энергетическая установка для редуцирования давления природного газа / Попов К.М., Гуров В.П., Валюхин С.Г. -4с.: ил.

80. ГОСТ 5542-87. Газы горючие природные для промышленного и коммунально бытового назначения. - М.: Изд-во стандартов, 1987.

81. Сравнение различных способов подогрева газа в детандер-генераторных агрегатах на ТЭЦ. /Агабабов В. С. .Джураева Е. В. ,Корягин А. В. ,Лоозе П. ,Хаймер Ю.//Вестник МЭИ.-2003.-N 5.-е. 101-103, 131.-3.-570.

82. Оценка показателен детандер-генераторных агрегатов, установленных на ГРС и ГРП. /Корягин А. В.//Энергосбережение и водоподгот.-2004.-1Ч 1.-с. 71-74.

83. Эффективность использования двухступенчатого подогрева газа перед детандер-генераторным агрегатом на ТЭС. /Агабабов В. С. ,Корягин А. В. ,Архарова А. Ю.//Энергосбереженпе и водоподгот.-2004.-1Ч 4.-е. 70-72.

84. Сравнительный анализ влияния различных способов подогрева газа в детандер-генераторном агрегате на изменение тепловой экономичности ТЭС. /Агабабов В. С. ,Корягин А. В. ,Архарова А. Ю.//Изв. вузов. Пробл. 3iicpr.-2005.-N 1-2.-С. 11-21.

85. С.П. Сушон, А.Г. Завалко, Н.И. Минц. Вторичные энергетические ресурсы промышленности СССР. М.: Энергия, 1978.-320 с.

86. Андреев А.Р. Использование детандер-генераторных технологий как способ повышения эффективности работы котельных: Дис. . канд. техн. наук. М., 2007. - 155 с.

87. Архарова А.Ю. Разработка и анализ систем подогрева газа в детандер-генераторных установках: Дис. . канд. техн. наук. М., 2006. - 168 с.

88. Гаряев А. А. Применение детандер-генераторных агрегатов для повышения экономичности и надежности работы компрессорных станций в системе транспорта газа : Дис. . канд. техн. наук. М., 2008. - 153 с.

89. Корягин А.В. О разделительном давлении в детандер-генераторных агрегатах // -Известия ВУЗов. Проблемы энергетики 2004 № 1-2. С. 29-34.

90. Полезная модель 85614 RU, МПК F25B11/02. Детандер-генераторный агрегат с двухступенчатым промежуточным подогревом газа / Корягин А.В., Соловьев Р.В. — Зс.: пл.

91. Свидетельство № 2001611044. Программа для ЭВМ «Расчет детандер-генераторных агрегатов и ожижителей природного газа» / Корягин А.В., Джураева Е.В. 1с.

92. Метан жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах 100 1000 К и давлениях 0,1 -100 МПа. ГССД 18-81. Под. ред. Писарева Т.Ф. - М.: Из-во стандартов, 1982 г.

93. Бабакин Б.С., Стефанчук В.И., Ковтунов Е.Е. Альтернативные хладагенты и сервис холодильных систем на их основе // «Колос». М., 2000. - С. 9-23.

94. Математическое моделирование тепловых схем паротурбинных установок на ЭВМ М.Машиностроение, 1985 Ф.А.Вульман, А.В.Корягин, М.З.Кривошей.

95. Соколов Е.Я. Тепловые сети и теплофикация. М.: Издательский дом МЭИ, 2006.-472 с.

96. Бродянский В.М., Фратшер В., Михалек К. Эксергетический метод и его приложения. Под ред. В.М. Бродянского -М.: Энергоатомиздат, 1988.288 с.

97. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). Издание 2-е, переработанное. Под ред. д.т.н. Кузнецова Н.В. М.: «Энергия», 1973 г. 256 с.

98. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физматгиз, 1963 г. 708 с.

99. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика: Учебник для ВУЗов. М.: Энергоатомиздат., 1983 г. 416 с.

100. Вартанов А. С. Экономическая диагностика деятельности предприятия: организация и методология. — М.: Финансы и статистика, 1991 г.-235 с.