Підвищення ефективності роботи компресорних станцій шляхом використання технології „Водолій” для утилізації скидної теплоти газотурбінних двигунів

Вперше в світовій практиці запропоновано застосувати газопаротурбінну установку типу «Водолій» для утилізації скидної теплоти штатних газотурбінних приводів нагнітачів природного газу магістральних газопроводів України, що дозволило створити модифіковану енергозберігаючу технологію в енергетиці, промисловості, житлово-комунальному господарстві та промисловому комплексі країни.

Вперше запропоновано та досліджено теплову схему, що об’єднує в утилізаційному контурі декілька штатних газотурбінних двигунів та дозволяє ефективно утилізувати їх скидну теплоту в циклі контактної газопаротурбінної енергоустановки для підвищення енергетичних показників всієї компресорної станції.
Розроблена технологія утилізації скидної теплоти газотурбінних установок компресорних станцій магістральних газопроводів дозволяє підвищити ККД газотурбінних двигунів станції з 25…31% до 45…48%. Особливістю технології є можливість використання проміжного охолодження циклового повітря газотурбінного двигуна за рахунок випарного охолодження з застосуванням перегрітої води. В порівнянні з вітчизняними найбільш поширеними газотурбінними установками (ДН80, ДГ90 ДЖ59 та ін.) розроблена газопаротурбінна технологія дозволяє на 30…35% зменшити витрату природного газу на власні потреби. За екологічними показниками розроблена технологія забезпечує майже вдвічі менші викиди забруднюючих речовин в порівнянні з мінімально допустимими світовими нормами.

Нові підходи в математичному моделюванні процесів в елементах газопаротурбінної установки дозволили виконати детальний параметричний аналіз запропонованої технології та отримати термодинамічні параметри розробленої енергоустановки.

В результаті вдається підвищити загальний ККД використання теплоти станції до 58…60%, що на 5…7% краще за світові аналоги (Rolls-Royce (501-KH5), Kamasaki heavy industries (M1A-13CC), Ishikawajama-harima heavy industries (LM1600, Flecs M7A-01ST), General Electric (LM2500) та ін.)