Экономическая эффективность ЭГПА
Для оценки эффективности применения ЭГПА используется несколько методик. В их числе методика, разработанная в Московском энергетическом институте и утвержденная Министерством топлива и энергетики России и АО «ВНИИЭ». Она заключается в анализе статистических данных прототипа и основана на расчете годового дохода от внедрения ЭГПА.
В результате расчетов по данной методике применение частотно-регулируемого электропривода ГПА на КС «Карталы» ООО «Газпром трансгаз Нижний Новгород» обеспечивает: снижение потребления электроэнергии, по сравнению с использованием нерегулируемых ЭГПА более, чем на 20 %, что значительно снижает нагрузку на питающие сети; снижение годовых эксплуатационных затрат в 1,5-2,0 раза, по сравнению с ГТУ типа ГПА-Ц-6,3; повышение надежности и долговечности работы КС, а также уровня автоматизации всей КС.
Наиболее перспективным, с точки зрения энергоэффективности, является вентильный электродвигатель с постоянными магнитами. Основные достоинства ЭГПА на основе вентильного электродвигателя:
- сохранение высокого значения КПД в широком диапазоне регулирования частоты вращения из-за отсутствия потерь в системе возбуждения;
- повышенная пожаро- и взрывобезопасность;
- высокая надежность;
- большой моторесурс.
Высокооборотный вентильный электродвигатель позволяет исключить повышающий редуктор. Использование безредукторного ЭГПА повышает экономию электроэнергии за счет более высокого КПД и уменьшает эксплуатационные затраты. Суммарный КПД безредукторного высокооборотного ЭГПА около 0,94, против 0,85 у ГПА с асинхронным либо синхронным двигателем и зубчатой передачей.
9. Расчетная часть
Определить запас устойчивой работы нагнетателя ГПА-Ц-6,3/56М-1,45, имеющего следующие параметры рабочего режима:
давление газа на входе нагнетателя 
= 3,9 МПа,
давление газа на выходе нагнетателя 
= 5,3 МПа,
температура газа на входе 
= 16 °С,
частота вращения нагнетателя 
= 8100 об/мин,
производительность нагнетателя 
= 475 тыс.н·м 
/ч,
плотность газа 
= 0,676 кг/м .
Относительная плотность газа по воздуху
. (1)
Газовая постоянная
R= 
= 52,2 кг · м/кг · K 
512 Дж/кг · K. (2)
Коэффициент сжимаемости газа по параметрам входа определяется по соотношению:
, (3)
где 
- соотношение температур газа на входе и критической
;
- соотношение давлений газа на входе и критического
;
- критическая температура ( = 190,1 К);
- критическое давление ( = 4,73 МПа).
Плотность газа на входе
= 10 
· 3,9/0,93 · 289,2 · 52,2 = 28,32 кг/м .
Объемная производительность нагнетателя
= 475 · 0,676/0,06/28,32 = 189 м / мин.
Приведенная объемная производительность
= 189 · 8200/8100= 191,3 м /мин.
Запас устойчивой работы нагнетателя
· 100% = (191,3 - 135)/135 · 100% = 41,7%,
где 
= 135 м /мин определяется по характеристике нагнетателя.
Эксплуатационный персонал должен по показаниям штатных приборов периодически контролировать положение рабочей точки на характеристике нагнетателя и не допускать ее приближения к опасной зоне, для чего при работе на частичных режимах необходимо повышать частоту вращения нагнетателя либо уменьшать напор и расход параллельно работающей группы нагнетателей. При возникновении помпажа необходимо открыть перепускной кран, соединяющий линию нагнетания с всасывающей, при этом расход газа через нагнетатель увеличится, а степень сжатия снизится, рабочая точка нагнетателя переместится вправо от границы помпажа (рисунок 4).
Рисунок 4 Принципиальная характеристика нагнетателя с линиями ограничения по помпажу
- объёмный расход газа; 
- относительный политропный напор;
1 - нормальный режим работы нагнетателя;
1’ - режим работы нагнетателя после открытия перепускного крана;
1’’ - режим полного открытия перепускного крана;
1’’’ - режим работы нагнетателя с малыми возмущениями.
I - линия контроля помпажа;
II - линия ограничения больших возмущений;
III - линия границы помпажа;
IV - линия ограничения числа хлопков
Заключение
В ходе выполнения данной работы, я рассмотрел эксплуатацию газоперекачивающего агрегата с электроприводом. В целом работа над данным курсовым проектом позволила мне расширить знания в области устройства ГПА и их особенностей; позволила получить дополнительные знания в части подготовки к пуску и техническому обслуживанию агрегата во время работы. Был рассмотрены современные типы газоперекачивающих агрегатов, вопросы их надежности и диагностики, а также экономическая эффективность ГПА.
В расчетной части я описал анализ энергосберегающего алгоритма работы газоперекачивающего агрегата с электроприводом, с использованием графиков динамик работы электропривода.
Считаю, что материалы данной работы могут быть использованы при теоретической подготовки к экзаменам, в качестве учебного пособия, а также при решении соответствующих практических задач.
Список литературы
Козаченко А.Н. Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов.— М.: Нефть и газ, 1999,— 463 с.
Концепция применения электропривода в газоперекачивающих агрегатах на объектах ОАО «Газпром». – Нижний Новгород: ОАО «Газпром», ОАО «Гипрогазцент», 2003.
Лазарев Г.Б. Частотно-регулируемый электропривод насосных и вентиляторных установок / Г.Б. Лазарев // Силовая электроника. – 2007. – №3.
Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. Утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 13 ноября 2009 г.
№1715-р // Проекты – Энергетическая стратегия России. Москва: Институт энергетической стратегии, 2009. URL: http://www.energystrategy.ru/projects/es-2030.htm
Пужайло А.Ф. Энергоснабжение и автоматизация энергооборудования компрессорных станций. Т. 2. // Под ред. О.В. Крюкова. Н-Новгород: Вектор ТиС, 2011. 664 с.
Костенко Д.А., Парафейник В.П., Смирнов А.В. Вопросы реконструкции компрессорных станций Украины // Компрессорное и энергетическое машиностроение. 2009. № 4 (18).
Курнышев Б.С., Захаров П.А. Инвариантное описание процессов в асинхронном электроприводе // Электрооборудование промышленных установок. –Н.Новгород: НГТУ, 1995.
Захаров П.А., Захаров М.А. Направления повышения надежности и эффективности функционирования газоперекачивающих компрессорных станций как единого объекта // Состояние и перспективы развития электротехнологии: Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф., 18–20 октября 2006 / Иван. гос. энерг. ун-т. – Иваново, 2006.
Электротехнические установки и комплексы в нефтегазовой промышленности Б.Г. Меньшов, М.С. Ершов, А.Д.Яризов М. Недра, Москва 2000
Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов Учебник для вузов. – М.: Энергия, 1980. 360 с.
Размещено на Allbest.ru
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ КОМПРЕССОРОВ И ВЕНТИЛЯТОРОВ