PROSPECTS OF MODERNIZATION OF THE UKRAINIAN GAS TRANSPORT SYSTEM WITH REGENERATIVE GAS TURBINE POWER PLANTS
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2019.182489Keywords:
Ukrainian Gas Transport System, gas turbine power plants, heat regeneration, performance efficiency, total fuel consumptionAbstract
Nearly 64% of gas compressor units (GCUs) of the Ukrainian Gas Transport System (GTS) are equipped with gas turbine power plants (GTPPs), and their total capacity amounts to 83,4% of the power of all drive motors. Most of these GTPPs have already exceeded a life cycle and become out-of-date. Their average performance efficiency stands at 24-25%. The current state of the Gas Transport System demands immediate measures aimed at increasing its reliability and efficiency. At the first stage of modernization of the gas turbine power plants park, it is reasonable to extend the life of regenerative gas turbine power plants by 50-60 thousand hours, replacing their plate regenerators with new high-efficiency and reliable tubular heat exchangers. Recommended regenerator parameters: thermal efficiency 0.82; total relative loss of working fluid pressure 0.035. This will increase the efficiency to 31.2 % (instead of the existing 20–21.3 %), resulting in decreasing of the total fuel consumption for drive gas turbine power plants by 7.4%. At the same time, the weight of the plant will increase by 40% compared to the GTPPs with a base plate regenerator, but it can be reduced by using tubular surfaces profiled with dimples (the weight of the regenerator will decrease by 15-20%, the weight of the plant – by 6-14%). Replacement of the out-of-date GTPPs with modern high-efficiency plants is the second stage of modernization. The use of new regenerative plants with an efficiency of 40.3% will reduce the total fuel consumption on GCUs by 3.0% at modernization of the 16 MW GTPPs, by 18.1 % at modernization of the 10 MW GTPPs, and by 4.2 % at modernization of the 6 MW GTPPs. Recommended regenerator parameters: thermal efficiency 0.837; total relative loss of working fluid pressure 0.032. The total fuel economy for the gas turbine drive of the GCU due to the use of the regenerative GTPPs can be estimated within the range from 10.4 % to 25.3 %.References
Укртрансгаз. [Електронний ресурс]: Офіційний сайт АТ Укртрансгаз – Режим доступу до документу: http://utg.ua.
Михалевич О. Т. Модернізація газотранспортної системи України [Текст] // Трубопровiдний транспорт – No6 (90) – 2014 – С. 12–13.
Халатов А. А. Вопросы реконструкции компрессорных станций газотранспортной системы Украины [Текст]/ А.А. Халатов, В.П. Парафейник, А.В. Смирнов, Д.А. Костенко // Компрессорное и энергетическое машиностроение – 2009 – No 4 (18) – 8–13 c.
Халатов, А. А. Какие газотурбинные двигатели необходимы газотранспортной системе Украины? [Текст]/ А. А. Халатов, Д. А. Костенко // Газотурбинные технологии. – 2008. – No 7. – С. 22–24.
Халатов А.А. Состояние и проблемы развития механического привода для ГТС Украины / А.А. Халатов, А.А. Долинский, Д.А. Костенко, В.П. Парафейник // Промышленная теплотехника. – 2010. – Том. 32. – No1 – С. 44-53.
Патон Б. Концепція (проект) державної науково-технічної програми "Створення промислових газотурбінних двигунів нового покоління для газової промисловості та енергетики" [Текст] / Б. Патон, А. Халатов, Д. Костенко, Б. Білека, Є. Письменний, А. Боцула, В. Парафійник, В. Коняхін // Вісн. НАН України. – 2008. – No 4. – С. 3–9.
Кравченко И. Ф. Создание газотурбинного двигателя АИ-312 для модернизации ГТС Украины импортозамещающим оборудованием [Текст] / И. Ф. Кравченко, С. А. Смирнов, В. В. Кубатин // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. – Харків : НТУ «ХПІ», 2016. – No 9(1181). – С. 56–64. – Бібліогр.: 5 назв. – ISSN 2078-774X. – doi: 10.20998/2078-774X.2016.09.08.
Установки для газотранспортной системы [Електронний ресурс]: Офіційний сайт ДП НВКГ «Зоря»-«Машпроект» – Режим доступу до документу: http://zmturbines.com/ru/equipment-for-the-gas-transportation-system.
Спицын, В. Е. Регенеративная газотурбинная установка для ГПА мощностью 16 МВт / В. Е. Спицын, А. Л. Боцула, С. Н. Мовчан, В. Н. Чобенко, Д. Н. Соломонюк // Турбины и дизели – 2010. – No 5. – С. 28-31.
Сударев А. В. Рекуперативные подогреватели для ГПА компрессорных станций: опыт России [Текст] / А. В. Сударев // Промышленная теплотехника. – 2009. – Т.31. – No 4. С. 34–43.
Крук І. С. Експлуатаційні, технологічні та метрологічні характеристики газоперекачувальних агрегатів – базова основа ефективності газотранспортної системи [Текст] / І.С. Крук, Ю.Б. Бурбела // Метрологія-2014. – 2014. – с. 433–434.
Виноградов В.В. Опыт внедрения трубчатых регенераторов на КС [Текст] / В.В. Виноградов, А.Н. Торбег, В.Б. Сударев, Е.П. Шевченко// Газовая промышленность. – 2002. – No11. – С. 69–71.
Поршаков Б.П. Газотурбинные установки [Текст] / Б.П. Поршаков, А.А. Апостолов, В.И. Никишин: - М: ГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2003. – 240 с.
Компрессорное оборудование и газоперекачивающие агрегаты. Технический каталог [Електронний ресурс]: Офіційний сайт ПАО "Сумское НПО" – Режим доступу до документу: http://snpo.ua/ru/produkts/oborudovanie-tehnologicheskoe-nefteg/gazoperekachivayushhie-i-turbokompressornye-agregaty/gpa-s-gazoturbinnym-privodom-harakteristiki/.
Теплообменники-регенераторы (воздухонагреватели) трубчатые [Електронний ресурс]: Официальный сайт ВАТ "Факел": http://www.fakel.ua/ru/products/gts/75/83/.
Белоусов В.Д. Трубчатые регенераторы ОАО «ЗиО–Подольск» [Текст] / В.Д.Белоусов, В.Г.Даниленко, Н.И.Мишустин, В.П.Рыбаков // Газотурбинные технологии. – 2004. – No 5 (сентябрь). – С.44-45.
Аношкин Ю. И. Результаты работы по внедрению регенератора змеевикового типа для газотурбинной установки ГТК-10 [Текст] / Ю.И.Аношкин, Т.Т. Алиев, С.Б.Походяев, А.О.Прокопец // Газотурбинные технологии. – 2006. – No 5 (сентябрь). – С. 26-28.
Gorbov V. Decreasing the mass indices of gas turbine engines regenerators by means of choosing rational parameters [Текст] / V. Gorbov, D. Solomonuk // Восточно-европейский журнал передовых технологий. – 2016 – No6/8(84)– С.12–23.
Мовчан, С. М. Перспективи використання у регенераторах ГТУ поверхонь теплообміну з інтенсифікацією теплообміну виступами та западинами / С. М. Мовчан, Д. М. Соломонюк // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування. – Харків : НТУ «ХПІ», 2017. – No9(1231). – С.45–51. – Бібліогр. : 13 назв. – ISSN 2078-774X. – doi: 10.20998/2078-774X.2017.09.07.
Downloads
Issue
Section
License
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
