Помощь студентам в учебе
Повышение энергоэффективности компрессорных станций
|
Введение 1
1. Теоретические и методические основы повышения энергоэффективности в
нефтегазовой отрасли 5
1.1. Общие положения энергоэффективности и энергосбережения в
нефтегазовой отрасли 5
1.2. Характеристика месторождения 13
1.3. Обзор международного опыта повышения энергоэффективности в
нефтегазовой отрасли 20
2. Особенности повышения энергоэффективности компрессорных станций в
нефтегазовой отрасли 26
2.1. Характеристика сырья, продукции, материалов и реагентов 26
2.2. Компрессорные станции, используемые в нефтегазовой отрасли 29
2.3. Методы повышения энергоэффективности аппаратов воздушного
охлаждения газа 45
3. Технология производственного объекта ДКС 50
3.1 Оборудование производственного объекта ДКС 50
3.2 Описание работы дожимной компрессорной станции в составе
газоконденсатного промысла 55
3.3 Описание работы ГТУ 63
3.4 Принцип работы АВО газа: 66
4. Расчет и анализ показателей энергоэффективности газоперекачивающих
агрегатов ДКС-В и ДКС-С 67
5. Повышение энергоэффективности и энергосберегающие технологии АВО газа 75
5.1 Повышения энергоэффективности АВО газа 75
5.2 Энергосберегающие технологии АВО газа 78
6. Применение мобильных компрессорных станций 91
7. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 95
7.1 Экономическое обоснование рентабельности применения аппарата
воздушного охлаждения «Айсберг» 95
7.2 Экономическая эффективность от применения частотно регулируемого
привода 100
8. Социальная ответственность 104
8.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 104
8.2 Производственная безопасность 105
8.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 107
8.2.2 Основные мероприятия по снижению воздействия вредных и опасных
производственных факторов 109
8.3 Экологическая безопасность 118
8.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 120
Заключение 123
Список литературы 124
Приложение А
1. Теоретические и методические основы повышения энергоэффективности в
нефтегазовой отрасли 5
1.1. Общие положения энергоэффективности и энергосбережения в
нефтегазовой отрасли 5
1.2. Характеристика месторождения 13
1.3. Обзор международного опыта повышения энергоэффективности в
нефтегазовой отрасли 20
2. Особенности повышения энергоэффективности компрессорных станций в
нефтегазовой отрасли 26
2.1. Характеристика сырья, продукции, материалов и реагентов 26
2.2. Компрессорные станции, используемые в нефтегазовой отрасли 29
2.3. Методы повышения энергоэффективности аппаратов воздушного
охлаждения газа 45
3. Технология производственного объекта ДКС 50
3.1 Оборудование производственного объекта ДКС 50
3.2 Описание работы дожимной компрессорной станции в составе
газоконденсатного промысла 55
3.3 Описание работы ГТУ 63
3.4 Принцип работы АВО газа: 66
4. Расчет и анализ показателей энергоэффективности газоперекачивающих
агрегатов ДКС-В и ДКС-С 67
5. Повышение энергоэффективности и энергосберегающие технологии АВО газа 75
5.1 Повышения энергоэффективности АВО газа 75
5.2 Энергосберегающие технологии АВО газа 78
6. Применение мобильных компрессорных станций 91
7. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 95
7.1 Экономическое обоснование рентабельности применения аппарата
воздушного охлаждения «Айсберг» 95
7.2 Экономическая эффективность от применения частотно регулируемого
привода 100
8. Социальная ответственность 104
8.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 104
8.2 Производственная безопасность 105
8.2.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 107
8.2.2 Основные мероприятия по снижению воздействия вредных и опасных
производственных факторов 109
8.3 Экологическая безопасность 118
8.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 120
Заключение 123
Список литературы 124
Приложение А
Глобальный спрос на энергию растет, чему способствует рост населения и экономический рост. За последние три десятилетия потребление энергии увеличилось более чем вдвое. Невозможно управлять фабрикой, магазином, водить машину или доставлять товары потребителям без использования какой- либо формы энергии. Нефть и газ вносят жизненно важный вклад в удовлетворение мировых энергетических потребностей. Сегодня на них приходится более половины общемирового потребления первичной энергии. Существует ограниченное количество практических альтернатив топливу на основе нефти для транспорта — самого быстрорастущего энергетического сектора. Во многих случаях нефть и природный газ являются самыми дешевыми видами топлива в промышленности, жилищном секторе и секторе услуг, а также в производстве электроэнергии и являются важным сырьем для широкого спектра промышленных и потребительских товаров.
Спрос на нефть и газ, а также на все другие источники энергии будет продолжать расти. В своем последнем обзоре мировой энергетики Международное энергетическое агентство прогнозирует, что глобальный спрос на первичную энергию вырастет более чем наполовину в период с 2004 по 2030 год в базовом сценарии, предполагающем отсутствие изменений в государственной политике. Нефть и газ по-прежнему доминируют в мировом энергетическом балансе, их доля в общем объеме потребления первичной энергии несколько снизилась с 56 до 55 процентов. Использование современных возобновляемых технологий, включая гидро-, солнечную, геотермальную и ветровую энергию, быстро расширяется, но их совокупная доля в мировом спросе на энергию достигает лишь 5 процентов в 2030 году, поскольку они начинаются с низкой базы. Более 70 процентов прогнозируемого увеличения общего спроса на энергию приходится на развив нетто-импортирующиеся страны, где экономическая активность и население растут быстрее всего.
Растущий спрос на энергетические услуги отражает рост благосостояния, но также вызывает обеспокоенность. Основные регионы-нетто-импортеры — США, Европа и Азия — будут вынуждены импортировать все большие объемы как нефти, так и газа, поскольку их местная добыча не поспевает за потреблением, что сказывается на надежности поставок. А будущий энергетический баланс создаст дополнительную нагрузку на окружающую среду. МЭА прогнозирует, что глобальные энергетические выбросы двуокиси углерода (CO2) от сжигания нефти, газа и угля вырастут на 55 процентов в период с 2004 по 2030 год в своем Базовом сценарии. Кроме того, на местное качество воздуха также может повлиять более широкое использование ископаемого топлива.
В 2018 году Правление ПАО «Газпром» утвердило основополагающий документ системы управления энергетической эффективностью и энергосбережением — Политику ПАО «Газпром» в области энергоэффективности и энергосбережения.
Целью данной Политики является максимально эффективное использование природных энергетических ресурсов и потенциала энергосбережения, в том числе:
• постоянное повышение энергетической эффективности ПАО «Газпром» и его дочерних обществ на основе эффективного управления технологическими процессами и применения инновационных технологий и оборудования;
• постоянное снижение уровня удельных затрат за счет нормирования, рационального использования и экономии энергетических ресурсов при осуществлении производственной деятельности;
• постоянное снижение уровня воздействия на окружающую среду;
• постоянное улучшение системы управления энергетической эффективностью и энергосбережением, обеспечение соответствия требованиям ISO 50001.
Для достижения поставленных целей в ПАО «Газпром» разрабатываются и реализуются трехлетние программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности в дочерних обществах по транспортировке, добыче, переработке, подземному хранению и распределению газа.
Основное предназначение компрессорных станций газопроводов - сообщение газу энергии путем сжатия его до определенного давления. Приобретенная газом энергия в последующем расходуется на преодоление газовым потоком гидравлического сопротивления трубопроводов.
Компрессорные станции (КС) являются одним из основных объектов газотранспортных систем. На них приходится порядка 25% всех капиталовложений в системы транспорта газа и 60% всех эксплуатационных расходов по этим системам.
Надежность и экономичность транспорта газа в значительной мере определяются надежностью и экономичностью КС.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что проблема энергоэффективности компрессорных станций на сегодняшний день является актуальной.
Работа выполняется на примере объекта дожимной компрессорной станции компании «Газпром добыча Уренгой» Уренгойского месторождения (рис - 1).
Цель выпускной квалификационной работы - достижение увеличения показателей энергоэффективности компрессорных станций на примере объекта дожимной компрессорной станции компании «Газпром добыча Уренгой» Уренгойского месторождения (рис - 1).
Для достижения поставленной цели рассмотрены следующие задачи:
1. Провести литературный обзор современных методов повышения эффективности работы компрессорных станций
2. Изучить технологию работы ДКС, а также основного и вспомогательного оборудования.
3. Провести анализ и расчеты показателей энергоэффективности ГПА на ДКС.
4. Произвести расчеты показателей технического состояния ГПА.
5. Определить способы по повышению энергоэффективности ДКС.
Спрос на нефть и газ, а также на все другие источники энергии будет продолжать расти. В своем последнем обзоре мировой энергетики Международное энергетическое агентство прогнозирует, что глобальный спрос на первичную энергию вырастет более чем наполовину в период с 2004 по 2030 год в базовом сценарии, предполагающем отсутствие изменений в государственной политике. Нефть и газ по-прежнему доминируют в мировом энергетическом балансе, их доля в общем объеме потребления первичной энергии несколько снизилась с 56 до 55 процентов. Использование современных возобновляемых технологий, включая гидро-, солнечную, геотермальную и ветровую энергию, быстро расширяется, но их совокупная доля в мировом спросе на энергию достигает лишь 5 процентов в 2030 году, поскольку они начинаются с низкой базы. Более 70 процентов прогнозируемого увеличения общего спроса на энергию приходится на развив нетто-импортирующиеся страны, где экономическая активность и население растут быстрее всего.
Растущий спрос на энергетические услуги отражает рост благосостояния, но также вызывает обеспокоенность. Основные регионы-нетто-импортеры — США, Европа и Азия — будут вынуждены импортировать все большие объемы как нефти, так и газа, поскольку их местная добыча не поспевает за потреблением, что сказывается на надежности поставок. А будущий энергетический баланс создаст дополнительную нагрузку на окружающую среду. МЭА прогнозирует, что глобальные энергетические выбросы двуокиси углерода (CO2) от сжигания нефти, газа и угля вырастут на 55 процентов в период с 2004 по 2030 год в своем Базовом сценарии. Кроме того, на местное качество воздуха также может повлиять более широкое использование ископаемого топлива.
В 2018 году Правление ПАО «Газпром» утвердило основополагающий документ системы управления энергетической эффективностью и энергосбережением — Политику ПАО «Газпром» в области энергоэффективности и энергосбережения.
Целью данной Политики является максимально эффективное использование природных энергетических ресурсов и потенциала энергосбережения, в том числе:
• постоянное повышение энергетической эффективности ПАО «Газпром» и его дочерних обществ на основе эффективного управления технологическими процессами и применения инновационных технологий и оборудования;
• постоянное снижение уровня удельных затрат за счет нормирования, рационального использования и экономии энергетических ресурсов при осуществлении производственной деятельности;
• постоянное снижение уровня воздействия на окружающую среду;
• постоянное улучшение системы управления энергетической эффективностью и энергосбережением, обеспечение соответствия требованиям ISO 50001.
Для достижения поставленных целей в ПАО «Газпром» разрабатываются и реализуются трехлетние программы энергосбережения и повышения энергетической эффективности в дочерних обществах по транспортировке, добыче, переработке, подземному хранению и распределению газа.
Основное предназначение компрессорных станций газопроводов - сообщение газу энергии путем сжатия его до определенного давления. Приобретенная газом энергия в последующем расходуется на преодоление газовым потоком гидравлического сопротивления трубопроводов.
Компрессорные станции (КС) являются одним из основных объектов газотранспортных систем. На них приходится порядка 25% всех капиталовложений в системы транспорта газа и 60% всех эксплуатационных расходов по этим системам.
Надежность и экономичность транспорта газа в значительной мере определяются надежностью и экономичностью КС.
Из вышесказанного можно сделать вывод, что проблема энергоэффективности компрессорных станций на сегодняшний день является актуальной.
Работа выполняется на примере объекта дожимной компрессорной станции компании «Газпром добыча Уренгой» Уренгойского месторождения (рис - 1).
Цель выпускной квалификационной работы - достижение увеличения показателей энергоэффективности компрессорных станций на примере объекта дожимной компрессорной станции компании «Газпром добыча Уренгой» Уренгойского месторождения (рис - 1).
Для достижения поставленной цели рассмотрены следующие задачи:
1. Провести литературный обзор современных методов повышения эффективности работы компрессорных станций
2. Изучить технологию работы ДКС, а также основного и вспомогательного оборудования.
3. Провести анализ и расчеты показателей энергоэффективности ГПА на ДКС.
4. Произвести расчеты показателей технического состояния ГПА.
5. Определить способы по повышению энергоэффективности ДКС.
Компрессорные станции являются одними из основных объектов газотранспортной системы. Чтобы повысить надежность и экономичность КС необходимо применение энергоэффективных методов.
В данной выпускной квалификационной работе были рассмотрены способы по повышению энергоэффективности компрессорных станций, проанализирована технология и оборудование ДКС, проведен анализ отказов на ДКС.
Был проведен расчет показателей энергоэффективности ГПА. И предложен вариант модернизирования рабочих колес АВО газа, путем замены металлических вентиляторов, на композитные. В результате производственных испытаний достигнут результат в повышении на 1,425% КПД ГТУ и на 1% КПД ГПА, уменьшении расхода топливного газа на 0,02 кг/с.
В выпускной квалификационной работе полностью достигнуты цель и задачи, были рассмотрены вопросы промышленной безопасности, охраны труда, произведен расчет экономической эффективности применения преобразователей частоты для электродвигателей АВО газа.
В данной выпускной квалификационной работе были рассмотрены способы по повышению энергоэффективности компрессорных станций, проанализирована технология и оборудование ДКС, проведен анализ отказов на ДКС.
Был проведен расчет показателей энергоэффективности ГПА. И предложен вариант модернизирования рабочих колес АВО газа, путем замены металлических вентиляторов, на композитные. В результате производственных испытаний достигнут результат в повышении на 1,425% КПД ГТУ и на 1% КПД ГПА, уменьшении расхода топливного газа на 0,02 кг/с.
В выпускной квалификационной работе полностью достигнуты цель и задачи, были рассмотрены вопросы промышленной безопасности, охраны труда, произведен расчет экономической эффективности применения преобразователей частоты для электродвигателей АВО газа.