Размещено на http://www.allbest.ru/

Модернизация газорегуляторных пунктов и газорегуляторных установок с целью получения смеси газа с воздухом единой теплоты сгорания

Ш.М. Агаев,

генеральный директор, ООО "Экопромгаз", г. Москва

Введение

Газовое топливо используется во всех отраслях промышленности и на предприятиях коммунально-бытового назначения. При этом невозобновляемость органического топлива требует ответственного подхода при решении вопросов его эффективного использования. При проектировании систем газоснабжения населенных пунктов и отдельных объектов следует предусматривать наиболее прогрессивные технические решения, обеспечивающие рациональное использование газового топлива.

В настоящее время в газораспределительных системах применяют газорегуляторные пункты (ГРП) и блочные автоматические газораспределительные станции (АГРС) различной модификации и производительности, предназначенные для снижения высокого давления газового топлива до необходимого значения и поддержания его с заданной точностью, а также для измерения расхода газа и одоризации его перед подачей потребителю. Однако, даже современные средства газораспределения, которые осуществляют контроль за количеством и качеством потребляемого газа, не могут оперативно учитывать его текущие энергетические характеристики, важнейшей из которых является его теплотворная способность. В результате к потребителю поступает газовое топливо, удельная теплота сгорания и плотность которого могут быть отличными от расчетных.

Процессы образования газовоздушных смесей, как правило, происходят в газогорелочных устройствах топок печей и котлов. Существуют газогорелочные устройства различных типов, отличающиеся способами смешения газа с воздухом, но они на практике не способны обеспечить полноту сгорания топлива (без проведения дополнительных наладочных работ) при изменении его энергетических характеристик.

В результате использования подобной (не расчетной) газовоздушной смеси, часть газа (10-15 % объема) в виде непредельных углеводородов (C_nH_2n) и монооксида углерода (CO) попадает в продукты сгорания. При этом часть ценного углеводородного топлива теряется, происходит загрязнение атмосферы и нарушается режим работы газопотребляющих установок (снижается КПД).

Для устранения вышеуказанных недостатков в системе газоснабжения предложено внедрение новой установки - блочной автоматической газосмесительной и газораспределительной системы для получения смеси горючего газа и воздуха с единой теплотой сгорания (БАГС-РС).

Конструкция и принцип действия газосмесительной установки

БАГС-РС состоит из следующих основных узлов: основной и резервной линии редуцирования; блока измерения расхода газа; блока смешения газа с воздухом; блока измерения расхода газовой смеси; калориметра и системы автоматического управления. В свою очередь в состав основной и резервной линии редуцирования входят регуляторы давления, предохранительно-запорные и сбросной клапаны, запорная арматура. газосмесительная блочная конструкция энергосбережение

Блок смешения газа с воздухом представляет собой два эжектора, осуществляющих забор воздуха из атмосферы и подачи его в выходную трубу установки. Кроме того, в состав этого блока входит воздушный фильтр, запорная арматура, предохранительно-запорный клапан, предотвращающий попадание воздуха внутрь помещения и электроуправляемая задвижка, осуществляющая регулирование воздушного потока.

Блок измерения расхода газа состоит из запорной арматуры, газовых фильтров, счетчика расхода газа с электронным корректором, а блок измерения расхода газовоздушной смеси представляет собой счетчик расхода газа с электронным корректором.

Все газовое оборудование размещено в технологическом отсеке (рис. 1) первого блок-модуля (рис. 2), в который входит также телеметрический отсек и отсек обогрева, где установлен автоматический водогрейный газовый котел. В телеметрическом отсеке располагаются устройства пожарной и охранной сигнализации, а также система определения загазованности технологического отсека.

Во втором блок-модуле (рис. 2) располагается калориметр и система автоматического управления БАГС-РС. Калориметр предназначен для определения текущей теплоты сгорания либо входящего газа, либо выходящей газовой смеси (в зависимости от точки подключения калориметра). Система управления представляет собой контроллер и персональный компьютер и предназначена для автоматического поддержания заданного состава газовоздушной смеси. Основные параметры системы управления выведены на дисплей в соответствующей экранной форме.

Состав, комплектация, компоновка и стоимость данного вида оборудования существенно зависят от условий его применения. Когда теплота сгорания поступающего газа стабильна, можно получать газовую смесь без применения газового калориметра. В случае сравнительно малых расходов газа (до 5 тыс. м ³/ч) применение калориметра также может оказаться экономически нецелесообразным.

Разработанная установка в отличие от существующих ГРП (в силу конструктивного различия) обеспечивает возможность получения значительного экономического эффекта - не менее 5 % экономии газа и более 10 % сокращения вредных выбросов в атмосферу благодаря подаче в газораспределительную сеть газовоздушной смеси единой теплоты сгорания. Технические характеристики получаемой газовоздушной смеси (содержание воздуха не более 5 %) соответствуют всем действующим нормам, требованиям, стандартам и правилам безопасности в газовом хозяйстве.

Данная установка частично выполняет задачу смешения газа с воздухом (обогащение кислородом) до подачи топлива в газогорелочные устройства. При этом часть воздуха (первичный воздух) предварительно смешивается с газом, а остальная часть, необходимая для полного сгорания (вторичный воздух), подается непосредственно в зону горения.

В отличие от ГРП новая установка позволяет:

¦ получать и подавать в смесительную камеру газовых горелок предварительно подготовленную газовоздушную смесь заданной для каждой категории потребителей теплоты сгорания;

¦ регулировать (оптимизировать) соотношение газ-воздух;

¦ выполнять роль датчика для управления потоками с целью стабилизации калорийности смеси газов.

Установка признана изобретением и защищена Евразийским патентом (№ 006716).

Примером использования данной технологии является ввод в эксплуатацию БАГС-РС (пропускная способность газовоздушной смеси - 5 тыс. м³/ч) на ФГУП ПО "Завод им. Серго" в г. Зеленодольске Республики Татарстан, где были получены следующие результаты:

¦ снижение вредных выбросов в атмосферу - до 10 %;

¦ экономия объема потребляемого газа в размере 4,76-6,2 %;

¦ КПД действующих на предприятии котлов увеличен с 89 до 91 %.

БАГС-РС предназначена для применения на объектах газовой промышленности, энергетики, нефтедобычи, нефтепереработки и др., а также на объектах коммунально-бытового назначения.

В Российской Федерации существуют десятки тысяч предприятий промышленной и коммунальной сферы, у которых истекли или истекают сроки безопасной эксплуатации газорегуляторных пунктов и установок, что указывает на необходимость перехода к мероприятиям, связанным с модернизацией оборудования системы газоснабжения. Только перевод ТЭЦ и ГРЭС на режим потребления газа единой теплоты сгорания позволит получить экономию природного газа не менее 7 млрд. м^З при годовом расходе 143 млрд. м^З и существенно сократить объемы выбросов вредных веществ в атмосферу.

Представленная в статье технология модернизации газорегуляторных пунктов и газорегуляторных установок закладывает основу решения проблемы энергосбережения на объектах теплоэнергетики, промышленности и объектах коммунально-бытового назначения.

Литература

1. Журнал "Новости теплоснабжения" №12 (124) 2010 г.

2. http://www.ntsn.ru/.

Размещено на Allbest.ru