АНАЛИЗ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ КОМПЛЕКСНОГО ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ПГУ-235 ООО «ЛУКОЙЛ-АСТРАХАНЬЭНЕРГО»

ANALYSIS IMPROVING THE EFFICIENCY OF THE INTEGRATED AIR-CLEANING DEVICE CGS-235 LLC "LUKOIL-ASTRAKHANENERGO"

Alexander Katalevsky

2nd year master's student, Institute of marine technology, energy and transport, Astrakhan State Technical University University,

Russia, Astrakhan

Andrey Y. Kuzmin

scientific supervisor, candidate of technical Sciences associate Professor, head of the Department of refrigerating machines Astrakhan State Technical University University,

Russia, Astrakhan

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена улучшению эффективности работы комплексного воздухоочистительного устройства за счёт утилизации вторичного тепла, выделяемого с турбинного отсека газовой турбины, за счёт внедрения утилизационных калориферов.

ABSTRACT

The Article is devoted to improving the efficiency of a complex air purifier by recycling secondary heat generated from the turbine compartment of a gas turbine, through the introduction of recycling heaters.

Ключевые слова: утилизация вторичного энергоресурса, калориферы, КВОУ, АОС.

Keyword: utilization of secondary energy resources, the heaters, IACD, AIS.

Рисунок 1. Комплексная воздухоочистительная установка (КВОУ)

Актуальность данной статьи является в утилизация вторичного тепла с теплоагрегата, для увеличения эффективности работы КВОУ

Система воздуха вентиляции и горения предназначена для подачи чистого воздуха в камеру сгорания и охлаждения и вентиляции отсеков турбины и генератора. Для ГТУ требуется до 6500 м3/мин отфильтрованного воздуха для вентиляции отсеков турбины и генератора.

В зимнее время при -10 °С на улице в раме газовой турбины температура достигает 35°С. Тем самым есть возможность утилизировать эту температуру для подогрева воздуха перед КВОУ.

Задачи данной статьи - найти температуру утилизации с отсека турбины; рассчитать воздух после калориферов перед КВОУ; подсчитать экономию и окупаемость установки.

Теплоносителем в трубном пространстве калорифера будет этиленгликоль 45%. Межтрубное пространство воздух.

Внутри рамы турбины будут установлены 2 калорифера, а перед забором воздуха КВОУ по 5 с каждой стороны, каждый производительностью по .

Из уравнение теплового баланса найдём температуру воздуха после калориферов  :

,                                    (1)

где, – расход теплоносителя, кг/с; – теплоёмкость среды при данной температуре;  – температура среды перед калорифером; – температура среды после калорифера.

;                                                              (2)

Отсюда найдём температуру этиленгликоля после утилизации воздуха :

Из уравнение теплового баланса, который имеет следующий вид:

Мы найдём , – расход теплоносителя ( , так как на одной газовой турбине установлены 4 секции калориферов. Зная, что мощность одного калорифера составляет, то:

;                                                                         (3)

Где,  – количество калориферов

;                                                                     (4)

;                                                                 (5)

;

Далее, зная расходы воздуха и хладагента, можно будет рассчитать какое количество теплоты потребуется для нагрева воздуха с 1,12 до 9 :

Зная количество теплоты на разогрев холодного воздуха с внедрением калориферов, найдём температуру  хладагента после подогревателей антиобледенительной системы:

;                                                          (6)

Далее, зная расходы воздуха и хладагента, можно будет рассчитать какое количество теплоты потребуется для нагрева воздуха с 1,12 до 9 :

Найдём разницу  между теплотой, затрачиваемой на разогрев воздуха до и после внедрения калориферов:

 ;                                                                        (7)

                                                                      (8)

где,  – расход насоса системы АОС

Экономия энергии при использовании калориферов составляет

На сегодняшний день.

То есть за 1 час экономия тепловой энергии составляет:

Общие затрат на утилизационную установку с учётом, что на станции установлены 4 газовые турбины, составляют

                                                                 (9)

где, – экономия за зимний сезон

Теперь рассчитаем сроки окупаемости данной системы:

;                                                                      (10)

где,  – сроки окупаемости

Для данной разработки по улучшению эффективности работы КВОУ, сроки окупаемости составляют за 2 зимних сезона с учетом экономии , благодоря внедрению теплоутилизационных калориферов.

Список литературы:

1. Кутина Ирина Владимировна. Физико-металлургический факультет. Кафедра промышленной теплоэнергетики. Специальность Теплоэнергетика. Оценка эффективности методов интенсификации теплообмена в контуре теплоносителя котлов малой и средней мощности. Научный руководитель: к.т.н., доц. Гридин Сергей Васильевич. http://masters.donntu.org/2015/fmf/kutina/diss/index.htm
2. http://studbooks.net/1443934/tovarovedenie/metody_intensifikatsii_teploobmena
3. https://zao-tst.ru/raschet-podbor-kaloriferov.html ЗАО Т.С.Т. (с 16.01.2015 ООО Т.С.Т.) – предприятие-изготовитель промышленного вентиляционно-отопительного оборудования, ведущее свою производственную деятельность с 2001 года.
4. М.И. Шиляев, Е.М. Хромова, Ю.Н. Дорошенко «Типовые примеры расчета систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха» / Шиляев, М.И. Типовые примеры расчета систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха [Текст] : учебное пособие / М.И. Шиляев, Е.М. Хромова, Ю.Н. Дорошенко. – Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2012. – 288 с. – ISBN 978-5-93057-478-4.
5. А.Г. Лаптев, Н.А. Николаев, М.М. Башаров Методы интенсификации и моделирования тепломассообменных процессов. Учебно-справочное пособие. – М.: «Теплотехник», 2011. – 335 с.