Основное количество вторичных энергоресурсов (ВЭР) на предприятиях газоперерабатывающего профиля (ПГП) сосредоточено в паровом конденсате после кипятильников ректификационных колонн, паре вторичного вскипания, факельных сбросах, газах дегазации, дымовых газах трубчатых технологических печей и дожига сбросных газов, отходящих газах компрессорных агрегатов с газотурбинным приводом. Структура перечисленных видов ВЭР и их температурный уровень зависят от технологической топологии ПГП, состава перерабатываемого сырья, номенклатуры выпускаемой продукции. Например, на предприятиях по переработке газа и газового конденсата [1] наибольшую тепловую мощность ВЭР имеют продукты и полупродукты технологического производства и низкопотенциальный пар теплоэнергетической системы, %:
– дымовые газы технологических печей 8 – 9
– технологические горючие газы производств 2 – 3
– технологические потоки производств 63 – 65
– отработанный пар турбин 24 – 25
– паровой конденсат 3 – 4
Повышение эффективности потребления и генерации энергоресурсов на ПГП, несмотря на все многообразие технологических процессов, достигается в основном, за счет рекуперации теплоты, использования низкопотенциальной теплоты в системах обеспечения жизнедеятельности, утилизации ВЭР в тепло- холодо- и электрогенерирующих установках внутрипроизводственных систем энергообеспечения.
Для выбора наиболее рациональных направлений утилизации ВЭР на конкретном предприятии разработаны методики и моделирующие алгоритмы расчета альтернативных вариантов схемных и параметрических решений с использованием стратегии системного анализа сложного энерготехнологического комплекса [2]. Программно-методическое обеспечение интегрировано в информационно-аналитическую систему управления потреблением энергоресурсов [3]. Математическое моделирование установок утилизации ВЭР с выработкой холода заключается в представлении объекта как сложной взаимодействующей трехуровневой иерархической системы (рисунок 1) с последующим качественным анализом ее структуры, разработкой математического описания элементов и оценкой критериев эффективности.
На первом уровне блочно-иерархической структуры системы утилизации теплоты ПГП находятся агрегаты-источники ВЭР: охлаждаемые реакторы производств, котлы-утилизаторы за технологическими трубчатыми печами, высокотемпературное водоохлаждаемое теплообменное оборудование испарительного типа и другие аппараты-генераторы низкопотенциального пара.
Второй уровень объединяет оборудование холодогенерирующего комплекса – холодильные машины компрессионного (КХМ), абсорбционного (АХМ) или пароэжекторного типа (ПЭХМ) и систему оборотного водоснабжения.
Анализ полученных результатов показывает, что в системах утилизации ВЭР ПГП с холодогенерирующим комплексом на базе ПЭХМ годовые эксплуатационные затраты на 11% меньше по сравнению с аналогичным комплексом на базе АХМ и на 2–2,5% – по сравнению с КХМ. Это обстоятельство позволяет рекомендовать теплоутилизационные ПЭХМ для выработки холода зоны кондиционирования как наиболее рациональные холодильные машины. В условиях выработки холода зоны умеренных температур, когда ПЭХМ имеют ограничения по применяемому хладагенту, наиболее рациональным вариантом является холодильный комплекс на базе КХМ с приводом компрессора от паровой винтовой машины. При этом достигается также наибольшая системная экономия энергоресурсов.
Список литературы
- Ларин Е.А., Долотовский И.В., Долотовская Н.В. Энергетический комплекс газоперерабатывающих предприятий. Системный анализ, моделирование, нормирование. – М.: Энергоатомиздат, 2008. – 440 с.
- Долотовский И.В., Ларин Е.А., Долотовская Н.В. Системный анализ энергетического комплекса предприятий подготовки и переработки газа. – Саратов: Буква, 2014. – 326 с.
- Патент РФ № 2465639, 27.10.2012.
- Ларин Е.А., Долотовский И.В., Долотовская Н.В. Система «Энергоресурс»: программа для ЭВМ № 2010615353. 2010.
- Долотовский И.В., Долотовская Н.В. Компрессионная холодильная установка: программа для ЭВМ №2014660407. 2014.
Работа выполнена в рамках госзадания при финансовой поддержке Минобрнауки РФ.[schema type=»book» name=»ХОЛОДОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ В СИСТЕМАХ ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ГАЗОПЕРЕРАБОТКИ» description=»Приведены теоретические положения энергетического и технико-экономического ана-лиза холодогенерирующих установок с машинами компрессионного, абсорбционного и па-роэжекторного типов, использующих вторичные энергоресурсы предприятий газопереработки. Определены рациональные типы установок в системах энергообеспечения предприятий газопереработки, обеспечивающие высокий термодинамический КПД и оптимальные эксплуатационные затраты.» author=»Долотовский Игорь Владимирович, Ларин Евгений Александрович, Долотовская Надежда Васильевна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-27″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.04.2015_4(13)» ebook=»yes» ]