Повышение эффективности работы компрессорных станций путем использования технологии «Водолей» для утилизации сбросной теплоты газотурбинных двигателей»

Впервые в мировой практике предложено применить газопаротурбинную установку типа «Водолей» для утилизации сбросной теплоты штатных газотурбинных приводов нагнетателей природного газа магистральных газопроводов Украины, что позволило создать модифицированную энергосберегающую технологию в энергетике, промышленности, жилищно-коммунальном хозяйстве и промышленном комплексе страны.

Впервые предложено и исследовано тепловую схему, которая объединяет в утилизационном контуре несколько штатных газотурбинных двигателей и позволяет эффективно утилизировать их сбросную теплоту в цикле контактной газопаротурбинной установки для повышения энергетических показателей всей компрессорной станции.

Разработанная технология утилизации сбросной теплоты газотурбинных установок компрессорных станций магистральных газопроводов позволяет повысить КПД газотурбинных двигателей станции с 25…31% до 45…48%. Особенностью технологии является возможность использования промежуточного охлаждения циклового воздуха газотурбинного двигателя за счет испарительного охлаждения с применением перегретой воды. В сравнении с отечественными наиболее распространенными газотурбинными установками (ДН80, ДГ90 ДЖ59 та ін.) разработанная газопаротурбинная технология позволяет на 30…35% уменьшить расход природного газа на собственные нужды. По экологическими показателям разработанная технология обеспечивает уменьшение вдвое выбросов загрязняющих веществ в сравнении с минимально допустимыми мировыми нормами.

Новые подходы в математическом моделировании процессов в элементах газопаротурбинной установки позволили выполнить детальный параметрический анализ предложенной технологи и получить термодинамические параметры разработанной энергоустановки.

В результате удается повысить общий КПД использования теплоты станции до 58…60%, что на 5…7% лучше чем мировые аналоги (Rolls-Royce (501-KH5), Kamasaki heavy industries (M1A-13CC), Ishikawajama-harima heavy industries (LM1600, Flecs M7A-01ST), General Electric (LM2500) та ін.)