НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ (NEW TECHNOLOGIES AND EQUIPMENT)
КВАЗИИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ СПОСОБ РЕДУЦИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПРИРОДНОГО ГАЗА С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
(QUASI-ISOTHERMAL METHOD FOR NATURAL GAS PRESSURE REDUCTION WITH AN OPTION TO GENERATE POWER ENERGY)
В статье анализируются текущие проблемы, связанные с редуцированием давления природного газа, транспортируемого потребителю по газопроводу. В целях реализации задачи по энергосбережению и повышению энергоэффективности обозначены возможности применения инновационного способа редуцирования давления, позволяющего уменьшить энергетические затраты в процессе транспортировки. Предложенный подход предусматривает также использование энергии сжатого газа для производства значительного количества электроэнергии при сохранении требований к транзиту по объему, составу и температурным показателям. Представленный в статье способ основан на исследованиях, защищенных российскими патентами. Рассмотрены варианты устройств для его реализации, отличающиеся от уже известных совокупностью признаков, обеспечивающих ряд преимуществ. Во-первых, процесс редуцирования давления природного газа близок к изотермическому (нет необходимости в существенных затратах энергии на подогрев газа) и предусматривает возможность производства значительного объема электроэнергии. Во-вторых, устройство имеет простую конструкцию, состоит из типовых компонентов, что определяет его надежность, ремонтопригодность, относительно низкую себестоимость и окупаемость, а также скорость внедрения в технологический цикл. Оно может работать в широком диапазоне внешних температур (при наличии соответствующей жидкости заполнения) и при значительных колебаниях давления газа на входе. Кроме того, предложенный способ позволяет в ручном или автоматическом режиме существенно менять условия редуцирования в процессе работы, а также очищать поступающий природный газ от примесей. Предусмотренные описываемым подходом процессы редуцирования давления газа и производства электроэнергии не нарушают действующих экологических норм и норм безопасности. Таким образом, совокупность перечисленных факторов определяет высокие экономические показатели при внедрении указанного способа в технологическую цепочку транспортировки природного газа.
The article analyzes current issues related to pressure reduction of natural gas transported to consumers via pipelines. In pursuit of energy saving and enhancing energy efficiency, we outlined the possibility of using an innovative pressure reduction method allowing to cut energy consumption during transportation. The proposed approach involves using compressed-gas energy to produce a considerable amount of power energy while maintaining the required volume, composition, and temperature indicators of the transmitted gas. The method is based on studies protected by Russian patents. The paper explores some device configurations to implement the method. The devices have some distinctive features compared to those already known, which gives them several advantages. Firstly, the natural gas pressure reduction is close to an isothermal process (no need for significant energy consumption for gas heat-up) and allows to generate a considerable amount of power energy. Secondly, the device has a simple design and comprises typical components, making it reliable, serviceable, relatively cheap to produce, and quick to pay back and implement into the process cycle. It can be operated within a wide range of ambient temperatures (provided an appropriate fluid to fill) and significant inlet gas pressure fluctuations. Besides, the suggested method enables changing reduction conditions during the operation, either manually or automatically, and eliminating impurities from the incoming gas. The described processes of natural gas pressure reduction and power generation meet the current environmental and safety codes. Thus, the factors listed above define a high economic performance of the method when implemented into the process chain of natural gas transportation.
РЕДУЦИРОВАНИЕ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА, ТРАНСПОРТИРОВКА ПРИРОДНОГО ГАЗА, ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ СТАНЦИЯ, ГАЗОРЕГУЛЯТОРНЫЙ ПУНКТ, ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА, ЭНЕРГИЯ СЖАТОГО ГАЗА, ПУЗЫРЬКОВЫЙ ГЕНЕРАТОР, ОЧИСТКА ПРИРОДНОГО ГАЗА
NATURAL GAS PRESSURE REDUCTION, NATURAL GAS TRANSPORTATION, GAS DISTRIBUTION STATION, GAS CONTROL UNIT, POWER INDUSTRY, COMPRESSED GAS ENERGY, BUBBLE GENERATOR, NATURAL GAS TREATMENT
Б.В. Журавлев, JB Standard Institute (Санкт-Петербург, Россия)
B.V. Zhuravlev, JB Standard Institute (Saint Petersburg, Russia)
Государственная Дума Федерального Собрания Российской Федерации. Федеральный закон № 261-ФЗ от 23.11.2009 г. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации (с изм. и доп. на 11.06.2021 г.) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_93978 (дата обращения: 16.05.2021).
ОАО «Газпром». Приказ № 364 от 28.12.2010 г. Об утверждении Концепции энергосбережения и повышения энергетической эффективности ОАО «Газпром» на период 2011–2020 гг. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://noyabrsk-dobycha.gazprom.ru/d/textpage/12/18/kontseptsiya-ehnergosberezheniya-oao-gazprom.pdf (дата обращения: 16.05.2021).
Промышленное газовое оборудование: справ. 6-е изд., перераб. и доп. / под ред. Е.А. Карякина. Саратов: Газовик, 2013.
Белоусов А.Е. Обоснование способа редуцирования природного газа в системе газораспределения при помощи детандеров объемного типа: автореф. дис. … канд. техн. наук. СПб.: Санкт-Петербургский государственный горный университет, 2019.
Гурин С.В. Разработка технологии квазиизотермического редуцирования давления для объектов системы транспортировки и распределения природного газа: дис. … канд. техн. наук. Уфа: Институт проблем транспорта энергоресурсов, 2008.
Патент № 2413901 Российская Федерация, МПК F17D 1/04 (2006.01). Способ редуцирования давления природного газа: № 2009110816/06: заявл. 24.03.2009 г.: опубл. 27.09.2010 г. / Борискин В.В., Данилов К.Л., Лаврик Н.Л. и др.; заявитель ООО «Газпром трансгаз Санкт-Петербург».
Патент № 2584742 Российская Федерация, МПК F17D 1/04 (2006.01). Способ редуцирования давления природного газа: № 2014148356/06: заявл. 01.12.2014 г.: опубл. 20.05.2016 г. / Журавлев Б.В., Журавлев П.Б.
Патент № 1427544 USA. Endless chain motor: № 408259: заявл. 04.09.1920 г.: опубл. 29.08.1922 г. / Orioka S.
Международная заявка № WO/2019/088960, МПК F03B 17/02 (2006.1). Method and device for electricity generation by using buoyant force: № PCT/UA2017/000131: заявл. 28.12.2017 г.: опубл. 09.05.2019 г. / Khomenko V.
Викулина В.Б., Инешина Л.В. Теоретические исследования движения пузырьков воздуха в потоке воды при аэрации // Сантехника, отопление, кондиционирование. 2019. № 10 (214). С. 22–24.
The State Duma. Federal Law No. 261-FZ of 23 November 2009. On energy saving and energy efficiency improvement and modification of separate legal acts of the Russian Federation (with rev. and amend. of 11 June 2021). Available from: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_93978 [Accessed: 16 May 2021]. (In Russian)
OAO Gazprom (open joint stock company). Order No. 364 of 28 December 2010. On approval of the Concept for Energy Saving and Energy Efficiency Improvement of OAO Gazprom for 2011–2020. Available from: https://noyabrsk-dobycha.gazprom.ru/d/textpage/12/18/kontseptsiyaehnergosberezheniya-oao-gazprom..pdf [Accessed: 16 May 2021]. (In Russian)
Karyakin YeA (ed). Industrial Gas Equipment. 6th ed. Saratov, Russia: Gasman [Gazovik]; 2013. (In Russian)
Belousov AYe. Justification of a natural gas reduction method in the gas distribution system using volume-type expanders. PhD thesis. Saint-Petersburg Mining University; 2019. (In Russian)
Gurin SV. Development of a quasi-isothermal pressure reduction technology for natural gas transportation and distribution system facilities. PhD thesis. Institute for Energy Resource Transportation Problems [Institut problem transporta energoresursov]; 2008. (In Russian)
Boriskin VV, Danilov KL, Lavrik NL, Maksimenko SV, Tishechkin NN, Fokin GA. Procedure for reducing pressure of natural gas. RU2413901 (Patent) 2009. (In Russian)
Zhuravlev BV, Zhuravlev PB. Method of reducing natural gas pressure. RU2584742 (Patent) 2014. (In Russian)
Orioka S. Endless chain motor. US1427544 (Patent) 1920.
Khomenko V. Method and device for electricity generation by using buoyant force. WO2019088960 (Patent) 2017.
Leine MJ. Shaftless fluid machine with impeller driven via its rim. WO2020005072 (Patent) 2019.
Zhuravlev BV, Zhuravlev PB. Power point. RU85562 (Patent) 2009. (In Russian)
Vikulina VB, Ineshina LV. Theoretical studies of the motion of air bubbles in the water flow during aeration. Plumbing, Heating and Air Conditioning [Santekhnika, otoplenie, kondicionirovanie]. 2019; 214(10): 22–24. (In Russian)
Продолжая пользование настоящим сайтом Вы выражаете свое согласие на обработку файлов-cookie, в том числе
и с использованием сервиса «Яндекс Метрика», Вы
можете самостоятельно запретить обработку cookies в настройках своего браузера.
Вход
Главная
Журналы
Авторизуйтесь
Назад к журналу