Модернизация газотурбинной установки для привода газоперекачивающего агрегата

Михаил Владимирович Лапин; Юрий Александрович Антипов; Кирилл Владимирович Шкарин; Камбиз Сури

Модернизация газотурбинной установки для привода газоперекачивающего агрегата

Михаил Владимирович Лапин, Юрий Александрович Антипов, Кирилл Владимирович Шкарин, Камбиз Сури

Аннотация

Рассматривается проблема повышения эффективности газотурбинной установки для привода газоперекачивающего агрегата (ГПА) компрессорной станции по транспортировке природного газа в условиях северных регионов РФ. Описываются методы борьбы с обледенением комплексных воздухоочистительных установок (КВОУ) газотурбинного привода ГПА, путём использования собственной энергии ГТУ, а также с помощью сторонних источников энергии. В исследовании проведена оценка влияния отбора теплоты собственных нужд на эксплуатационные характеристики газотурбинного двигателя. Предложен способ снижения расхода топлива для выработки теплоты собственных нужд за счёт утилизации низкопотенциальных вторичных энергоресурсов (ВЭР) ГТУ для подогрева КВОУ. В качестве утилизатора ВЭР была выбрана многоступенчатая теплонасосная установка (ТНУ) с промежуточным отбором хладагента. Проведён тепловой расчёт ТНУ на двух температурных режимах, а также проанализировано влияние количества ступеней на коэффициент трансформации теплоты.

DOI: 10.71841/EP.elst.2025.1127.6.01

Рукопись поступила в редакцию 12.02.2025, утверждена редколлегией в печать 29.04.2025.

Ключевые слова

теплонасосная установка, вторичные энергоресурсы, утилизация тепла, коэффициент трансформации теплоты, промежуточный отбор хладагента, комплексная воздухоочистительная установка, газотурбинная установка, газоперекачивающая станция, низкотемпературный исто

Полный текст:

PDF

Литература

Федорченко, Д.Г. Система подогрева циклового воздуха газоперекачивающего агрегата «Нева-25НК» / Д.Г. Федорченко, А.В. Федосов, Ю.И. Климнюк, В.И. Цибизов // Вестник СГАУ. -- 2009. -- № 3-3.

Газовая турбина ГТЭ6 [Электронный ресурс] // CCpowerplant/ -- URL: https://ccpowerplant.ru/gazovaya-turbina-gte6.

Сайт ПАО «ОДК-САТУРН» [Электронный ресурс]. -- URL: http://uec-saturn.ru/.

Сайт ОДК «Авиадвигатель» [Электронный ресурс]. -- URL: https://www.avid.ru/ energy/.

Сайт ПАО «ОДК-Кузнецов» [Электронный ресурс]. -- URL: https://kuznetsovmotors.ru/produktsiya/.

Комаров, О.В. Тепловые и газодинамические расчёты газотурбинных установок: учебно-методическое пособие / О.В. Комаров, В.Л. Блинов, А.С. Шемякинский. -- Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2018. -- 164 с.

Тарабанов, М.Г. Справочное пособие. Влажный воздух / М.Г. Тарабанов, В.Д. Коркин, В.Ф. Сергеев. -- М., 2004. -- 72 с.

Шаталов, И.К. Регулировочные характеристики газотурбинных установок, схемы и определение основных параметров ПГУ: учеб. пособие / И.К. Шаталов, И.А. Барсий -- М.: Изд-во РУДН, 2003 – 122 с.

Антипов, Ю.А. Особенности моделирования высокоэффективной многоступенчатой парокомпрессионной теплонасосной установки / Ю.А. Антипов, И.И. Шаталова, К.В. Шкарин [и др.] // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. – 2021. – Т. 22, № 4. – С. 339 -- 347. – (DOI 10.22363/2312-8143-2021-22-4-339-347. – EDN IVVXEP).

Патент на изобретение № 2705696 РФ, МПК F25B30/00, F25B1/10. Многоступенчатая теплонасосная установка: № 2017102563; заявл. 26.01.2017 ; опубл. 25.01.2018 / Ю.А. Антипов, И.К. Шаталов, А.В. Силин, К.В. Шкарин, Е.В. Собенников; заявитель и патентообладатель ФГБОУВПО «Российский университет дружбы народов».

Hackney, R. The effects of bleed on gas turbine performance / R. Hackney. – Cranfield University,UK. – 2018.