ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ТРАНСПОРТУВАННЯ ГАЗУ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ РЕЖИМІВ РОБОТИ ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ

Abstract

Визначено, що оптимальним режимом роботи магістральних газопроводів є максимальне використання їх пропускної спроможності (перекачування газу) при мінімальних витратах енергії на стиснення, охолодження і транспортування та визначається роботою компресорних станцій і характеризується нерівномірністю подачі та споживання газу. Перспективним напрямком удосконалення режимів роботи газопроводів є підтримування максимального розрахункового тиску газу в трубопроводі, знижування температури газу, що перекачується, шляхом його охолодження, а також використання газопроводів більшого діаметру з очищенням внутрішньої порожнини трубопроводу. Розглянуто розроблені принципи енергоефективного транспортування природного газу магістральними газопроводами на основі нормативно-технічних документів. Запропоновано спосіб магістрального транспорту газу, що забезпечує найвищу енергоефективність за будьяких режимів роботи магістральних газопроводів. Це досягається тим, що температуру і тиск компримованого газу на виході на початку кожної лінійної ділянки вимірюють і автоматично регулюють за умови підтримання їх на оптимальному рівні згідно із завданням і значеннями зовнішніх збурень, що діють на параметри потоку газу в газопроводах. Наведено схему та сучасні технічні засоби частотно-регульованих електроприводів та алгоритми керування технологічними агрегатами компресорних станцій магістрального транспортування газу. Використання запропонованого способу магістрального транспорту газу забезпечує автоматичну стабілізацію тиску й температури газу на виході, і тим самим практично повністю усуває неприпустимі деформації та напружені стани трубопроводу й можливі руйнування його протикорозійної ізоляції, унаслідок чого підвищується експлуатаційна надійність, а також оптимізуються інтегральні енерговитрати на привод компресорів та вентиляторів.

The optimal mode of operation for trunk gas pipelines is determined to be the maximum utilization of their throughput capacity (gas transmission) with minimal energy consumption for compression, cooling, and transportation, and is defined by the operation of compressor stations and characterized by the unevenness of gas supply and consumption. A promising direction for improving the operation modes of gas pipelines is maintaining the maximum design pressure of gas in the pipeline, reducing the temperature of the transmitted gas by cooling it, as well as using pipelines with larger diameters with cleaning of the internal cavity of the pipeline. The developed principles of energy-efficient transportation of natural gas through trunk gas pipelines based on regulatory and technical documents are considered. A method of trunk gas transportation is proposed, which ensures the highest energy efficiency under any operating conditions of trunk gas pipelines. This is achieved by measuring and automatically adjusting the temperature and pressure of compressed gas at the outlet at the beginning of each linear section under the condition of maintaining them at an optimal level according to the task and the values of external disturbances acting on the parameters of the gas flow in the pipelines. A diagram and modern technical means of frequency-controlled electric drives and control algorithms for technological units of compressor stations for trunk gas transportation are provided. The use of the proposed method of trunk gas transportation ensures automatic stabilization of pressure and temperature of the gas at the outlet, thereby practically completely eliminating unacceptable deformations and stress states of the pipeline and possible destruction of its anti-corrosion insulation, which increases operational reliability and optimizes the integral energy costs for driving compressors and fans.