ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЕТАНДЕР-ГЕНЕРАТОРНОГО АГРЕГАТА НА ТЭЦ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМБИНАТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ И ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКИ

摘要

Рассмотрена возможность экономии энергоресурсов при производстве сжатого воздуха-одного из самых энергозатратных производств, в котором теряется значительная часть используемой энергии. Предлагаемое техническое решение основано на совместном применении двух энергосберегающих технологий: первая из них-использование технологического перепада давления транспортируемого природного газа, безвозвратно теряемого при его дросселировании на газорегуляторных пунктах предприятий, вторая-это охлаждение воздуха перед секциями компрессора для уменьшения работы сжатия. Предложена схема установки для комбинированной паровозду-ходувной и электрической станции металлургического предприятия, в которой в дополнение к генерирующей электроэнергию и тепло энергетической турбине и вырабатывающему сжатый воздух двухсекционному компрессору с паротурбинным приводом используется двухступенчатый детандер-генераторный агрегат (ДГА), вырабатывающий электроэнергию и холод. Рассмотрена термодинамика процессов расширения газа в детандере, обоснован выбор двухступенчатой схемы. Вырабатываемый в ДГА холод используется для понижения температуры воздуха на входе в первую и вторую секции компрессора, что позволяет снизить расход топлива на сжатие воздуха. Применение предлагаемой схемы позволяет снизить расход топлива на привод компрессора. Полезно использовать теплоту сжатого воздуха для подогрева транспортируемого газа перед ступенями детандера и вырабатывать дополнительно электроэнергию. При этом для выработки электроэнергии не расходуется топливо, а теплота охлаждаемого воздуха не сбрасывается в окружающую среду, т. е. работа установки характеризуется высокими экологическими показателями. Приводится порядок расчета экономии топлива при применении предлагаемой схемы. Проведенная оценка показала, что использование данной схемы позволяет при расходе газа около 200 тыс. нм3/ч, давлении газа перед газорегуляторными пунктами 0,7 МПа и требуемом давлении воздуха 0,5 МПа уменьшить потребление топлива на теплоэлектроцентрали паровоздуходувной станции на 11,2 тыс. т у.т./год, что составляет 0,84 %. Вырабатываемая электрическая мощность ДГА при этом составит 5,3 МВт.