ОБЛІК ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ГПА ПРИ НОРМУВАННЯ ВИТРАТ ПАЛИВНОГО ГАЗУ - Наукові конференції
Головна
UA RU EN

Вас вітає Інтернет конференція!

Вітаємо на нашому сайті

Рік заснування видання - 2011

ОБЛІК ТЕХНІЧНОГО СТАНУ ГПА ПРИ НОРМУВАННЯ ВИТРАТ ПАЛИВНОГО ГАЗУ

27.11.2023 18:08

[3. Технічні науки]

Автор: Ільченко Борис Самуілович, доктор технічних наук, професор, Харківський національний університет міського господарства ім. О.М. Бекетова, м. Харків



Удосконалення розрахунку норм витрати паливного газу з урахуванням технічного стану та умов експлуатування є важливим етапом у розв'язанні загальних задач газотранспортної галузі – економії паливних ресурсів, покращенні екологічного стану та підвищенні економічної віддачі від газотранспортної системи України. 


Сьогодні до задач нормування, обліковування, контролювання витрат паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) пред’являються більш жорсткі вимоги щодо точності і вірогідності їх розв'язання. До того ж, усе зростаюча ціна ПЕР визначає необхідність підвищення енергоефективності роботи газотранспортної системи (ГТС).


Реалізація цих вимог обумовлює необхідність подальшого розвитку методичної бази і комп'ютерних програм нормування, обліковування і контролювання ефективності використання природного газу на виробничо-технологічні потреби ГТС ДК "Укртрансгаз".


Норми питомих витрат паливно-енергетичних ресурсів на виробничо-технологічні потреби вимагають постійного переглядання та обґрунтованого коригування. Коригування норм треба виконувати на основі аналізування відхилень розрахованих витрат газу на  експлуатування ГТУ від фактичних. У процесі визначення норм витрат природного газу на виробничо-технологічні  потреби має бути врахований ряд експлуатаційних та технологічних даних і факторів. На даний час, у нормуванні витрат паливного газу  враховують такі фактори:


- технічний стан ГТУ та ВЦН у залежності від випрацювання їх ресурсу після останнього капітального ремонту (КР);


- вплив рівня навантаження ГТУ та ВЦН за потужністю; 


- вплив атмосферних умов на витрати паливного газу. 


- застосування установок утилізації тепла.


Урахування цих факторів у нормуванні витрат паливного газу реалізовано шляхом введення коефіцієнта корекції, який визначається як добуток безрозмірних коефіцієнтів:






де КА - коефіцієнт, що враховує вплив атмосферних умов на витрату паливного газу;


Ктс - коефіцієнт, що враховує технічний стан ГПА;


Ктз - коефіцієнт, який враховує фактичну теплотворну здатність паливного газу відносно теплотворної здатності природного газу стандартної якості;


Кзв - коефіцієнт, який враховує рівень завантаження ГПА;


Кку - коефіцієнт, який враховує використання установок утилізації тепла. 


При цьому технічний стан агрегатів визначається в залежності від напрацювання від початку експлуатації (капітального ремонту) . Відповідно до існуючого підходу до розрахунку норм, для більшості типів агрегатів коефіцієнт, що збільшує норму витрати дорівнює: при напрацюванні від 25 до 50 тис. годин – 1,02, більш 50 тис. годин – 1,04. Такий підхід не відбиває фактичні витрати паливного газу агрегатів, що мають різний знос при однаковому або близькому напрацюванні. Для агрегатів, що мають напрацювання 100 і більш тисяч годин, у яких зниження ККД ГТУ може досягати 12 ÷ 14 %, а наявної потужності до 30 % від вихідної, проблема нормування витрати паливного газу за фактичним технічниму станом (ФТС) особливо актуальна. Норми витрати паливного газу для таких агрегатів мають занижені значення і перевитрата паливного газу відзначається при будь-якому режимі експлуатації [1].


При роботі ГПА на часткових навантаженнях питоме споживання паливного газу зростає в порівнянні з номінальним режимом, що обумовлене зниженням ККД ГТУ.


Виправлення до питомої норми номінального режиму в цьому випадку розраховуються з урахуванням коефіцієнтів завантаження. Однак розрахунок значень виправлень не спирається на реальні фізичні процеси в ГТУ. Тому, у більшості випадків, ці виправлення носять істотно завищений характер.


Підвищити точність нормування витрати паливного газу ГПА пропонується в такий спосіб. Початкову індивідуальну норму витрати паливного газу на часткових режимах роботи ГТУ визначити за двома параметрами – частоті обертання ротора турбіни високого тиску (ТВТ) і потужності установки, з використанням фактичних універсальної і ККД характеристик ГТУ. При цьому для кожної робочої точки області припустимих режимів роботи ГТУ, що охоплює усі можливі значення коефіцієнтів завантаження, визначаються значення витрат паливного газу і значення початкових індивідуальних питомих норм витрат паливного газу. Потужність установки розраховується за фактичними характеристиками і поточними параметрами ВЦН. 


Крім того перемінний графік надходження і доборів природного газу в систему, часто змінювані погодні умови, природний знос обладнання, а також ряд інших факторів, приводять до помилок у розрахунку норм до 15  20 % при усередненні виправлень до вихідних норм, обумовлених частковими навантаженнями. Такі помилки обумовлені нелінійністю впливу відзначених факторів на фактичну величину витрат паливного газу. Тому, при складанні звітних документів про використання природного газу на власні потреби розрахунок норм витрати паливного газу на тимчасові інтервали (місяць, квартал, рік) доцільно здійснювати шляхом підсумовування витрат паливного газу по короткострокових інтервалах, на яких можна зневажити нелінійним впливом режимно-технологічних і погодних факторів. 


Коефіцієнт, який враховує вплив застосування установок утилізації тепла вихлопних газів (котлів-утилізаторів) на витрати паливного газу дотепер не було обчислено для всіх типів газотурбінних установок, тому під час нормування витрат паливного газу на виробничо-технологічні потреби він не враховувався .


Опір конвективних поверхонь теплообміну котлів-утилізаторів впливає на зміну двох основних показників ефективності роботи ГТУ – ККД і потужності. Залежність цих параметрів від змінення опору вихлопного тракту приводу визначає завод-виготовлювач на випробовувальних стендах і відображає у графічному вигляді для кожного типу ГТУ. Дані залежності у табличному та графічному вигляді є складовою частиною паспортної заводської документації. 


Щоб підтримати заданий диспетчером режим і отримати потрібне значення потужності ГТУ, необхідно витратити додаткову кількість паливного газу, яка компенсує відповідний відсоток зниження потужності . Новий режим роботи буде з ККД нижчим на наведену в графіку поправку.


Обчислення додаткових витрат паливного газу і коефіцієнтів-поправок на використання котлів-утилізаторів проведено за наведеним нижче алгоритмом. 


Визначаємо нове значення витрати паливного газу Gпг відносно паспортного значення з урахуванням падіння ККД







де i = 1…n - індекс пошагових значень опору вихлопного тракту;


     Nном - номінальна потужність ГТУ, кВт;


      ηном - номінальний ККД ГТУ;


      Δηi - пошагова поправка на втрати ККД від змінення опору вихлопного тракту приводу (за заводськими паспортними даними);


      Qнижч - нижча теплотворна здатність, кДж/м3, зведених до стандартних умов. 


Значення коефіцієнту, який враховує вплив на ККД ГТУ гідравлічного опору вихлопних газів котлів-утилізаторів тепла (Кку), визначають як відношення розрахованих за формулою (2) значень витрат паливного газу до номінальних витрат паливного газу за паспортною інформацією.


Питомі витрати паливного газу на одиницю виробленої потужності визначають для кожного значення коефіцієнту Кку відносно номінальної потужності за паспортною інформацією.


Висновки


1.  Обгрунтовано необхідність використання коефіцієнтів технічного стану, коефіцієнтів завантаження, розрахованих за фактичними характеристиками функціонально-технічного стану ГПА та коефіцієнтів-поправок на використання котлів-утилізаторів при нормуванні питомих витрат паливного газу .


2. Розроблена методика визначення  поправочних коефіцієнтів К_КУ для визначення питомих норм витрат паливного газу в залежності від опору газового тракту котла-утилізатора..


вихлопного пристрою для всіх типів ГТУ, що були розглянуті в роботі.


3. Рішення щодо ефективності використання котла-утилізатора на тому чи іншому ГПА доцільно приймати використовуючи отримані в даній роботі результати і на підставі співставлення вартості тепла, що виробляє котел-утилізатор з вартістю тепла від інших джерел енtргії


Література


1. Ільченко Б.С., Токаєв М.В. Визначення фактичного технічного стану ГТУ і прогнозування його змін в процесі експлуатації за даними штатних вимірів// Східно-європейский журнал передових технологій.-2014.-№2.- с.11-14




 

Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Інші наукові праці даної секції

Конференції

Конференції 2024

Конференції 2023

Конференції 2022

Конференції 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення