Способи підвищення ефективності експлуатації газотранспортних систем і ресурсозберігаючі технології теплогазопостачання

Технологія виробництва електроенергії з використанням газифікації пиловугільного палива припускає включення котла-утилізатора в схему газифікації та спалення. Вироблена ним пара надходить паралельно з потоком пари, що виробляється основним котлом енергоблоку, який спалює пиловугільне паливо. Цим досягається підвищення продуктивності паротурбінної установки. До переваг запропонованої технології належать зниження шкідливих викидів у атмосферу; можливість використання синтез-газу при запуску енергоблоків після тривалого простою, для регулювання їх потужності в цілому, а також при реконструкції застарілих теплоелектростанцій.

Як додатковий резерв підвищення ефективності газоспоживання пропонується метод статистичного відстеження усіх відмов у системі газопостачання регіону і відповідних причин, що призвели до відмови системи. Створення на їхній основі бази даних для оцінки ситуації і розробка комплексу заходів щодо ліквідації відмов, відповідно до виконаних оцінок, дозволить скоротити час ліквідації відмов у 2 рази, а витрати на ремонтно-відбудовні роботи - у 1,5 рази.

У додатках розглянутий ряд методичних питань ремонту поліетиленових ТП, приведені нормативно-технічна документація, розрахунок економічної ефективності розробок автора і документи, що підтверджують їх практичне застосування.

ВИСНОВКИ

1. У межах концепції системної зв'язності, яка базується на комплексному рішенні проблеми транспортування, розподілу, урахування витрати і споживання природного газу, показано, що підвищеня надійності та ефективності системи теплогазопостачання визначається розвитком методів діагностики герметичності газопроводів; розробкою перспективних клейових технологій їхнього ремонту; створенням поліпшених конструкцій приладів для обліку витрати газу, регулюючої газової арматури і блоків автономного теплопостачання, а також ресурсозберігаючими технологіями газифікації кам`яного вугілля.

2. Обгрунтовано можливість застосування методу ІЧ спектроскопії для експресної діагностики газотранспортних комунікацій з метою виявлення витоку газу. Виготовлено та апробувано дослідний зразок переносного радіометра-газоаналізатора, який селектує випромінювання-поглинання метану в області 3000см-1.

3. Запропоновано рецептури модифікованих епоксидних композицій із заданим рівнем технологічних і фізико-механічних властивостей, призначених для ремонту металевих і полімерних трубопроводів. Вони включають склади з низькою в'язкістю, наповнені клеї, клеї з багатократним збільшенням об'єму, високоеластичні клеї та компаунди з високим рівнем пластичності в скловидному стані.

4. На підставі результатів досліджень ефекту термоусадки в епоксидних полімерах запропонований спосіб одержання фітингів для з'єднання і відновлення трубопроводів. Для підвищення стійкості до зовнішніх впливів створені двошарові муфти з термоусадкою із зовнішнім термопластичним і внутрішнім термореактивним прошарками. Процес усадки цих муфт синхронізований таким чином, що забезпечується ефект бандажування.

5. Розроблено нові клейові технології ремонту поліетиленових газопроводів, які включають застосування фітингів з термоусадкою із реактопластів, склопластикових муфт та піноадгезивів, і методи розрахунку напружено-деформованого стану муфто-клейових з'єднань, що дозволяють оптимізувати їх параметри. Технології відрізняють простота виконання, малий обсяг підготовчих робіт, екологічна чистота і пожежна безпека.

6. На базі виконаних досліджень вперше створений дослідний зразок побутового газового лічильника, заснований на використанні перистальтичного принципу роботи і адаптований до якості газу та економічних умов в Україні. За своїми експлуатаційними характеристиками він не поступається кращим світовим аналогам, але має меншу вартість.

7. Встановлено закономірності формування структури, аеродинамічних властивостей, ступеня та тонкості очистки металоволокнового матеріалу в залежності від умов його одержання та величини пористості. На основі указаного матеріалу розроблено побутовий газовий фільтр тонкої очистки. Фільтр має малі габаритні розміри і масу; високі експлуатаційні параметри; можливість регенерації фільтруючого елементу.

8. Для газорегуляторних пунктів і установок розроблено регулятор тиску плунжерного типу. У порівнянні з традиційними мембранними він характеризується кращими технічними показниками, більш високою надійністю, меншою металоємністю, простіше у виготовленні та експлуатації.

9. Запропоновано конкурентоздатну конструкцію теплогенера-тора для газових водогрійних модулів, що забезпечує високий коефіцієнт корисної дії і низький вміст окису вуглецю в продуктах згоряння. На основі зазначених модулів створені блоки автономного теплопостачання з високими техніко-економічними показниками.

10. Запропоновано екологічно чисті ресурсозберігаючі технології одержання альтернативного газового палива, засновані на газифікації вугілля в розплаві шлаку та газифікації пиловугільного палива, які забезпечують ефективне спалювання вугілля, економію природного газу, дозволяють реалізувати поетапну реконструкцію застарілих теплоелектростанцій з мінімальними капітальними укладеннями.

11. У результаті проведених робіт

- введені в дію на об'єктах Донецької області 19 блоків автономного теплопостачання і 10 регуляторів тиску нової конструкції для газорегуляторних пунктів і газорегуляторних установок;

- освоєні і використовуються в газових господарствах Донецької області ремонтні комплекти для відновлення поліетиленових трубопроводів із використанням клейових технологій;

- підготовлено виробництво побутових газових фільтрів тонкої очистки з обсягом випуску, що задовольняє потреби України;

- підготовлений проект виробництва побутових газових лічиль-ників "Донбас-2000" з обсягом випуску до 100 тис. шт. на рік;

- здійснюється упровадження на Костянтинівському металургій-ному заводі газифікатора твердого палива в розплаві шлаку.

ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНІ В РОБОТАХ

Шелудченко В.И. Ресурсо- и энергосберегающие технологии в системах теплогазоснабжения.-Макеевка: ДГАСА, 1999.- 232с.

Парахін М.Ф., Шелудченко В.І., Кравцов В.В. Спеціальні питання спалення та термічної переробки палива. - Донецьк: ДонДТУ, 1999.- 251с

Шелудченко В.І. Виявлення розгерметизації газопроводів за допомогою метода інфрачервоної спектроскопії // Нафтова і газова промисловість. - 1998. - №6. - С.39-40

Шелудченко В.И. Применение эпоксидных композиций для защиты металлических газопроводов // Вестник Харьковского гос. политехн. ун-та.- Харьков: 1999.-№44.-С.43-45.

Шелудченко В.І. Ремонт поліетиленових газопроводів // Нафтова i газова промисловiсть. - 1999. - №2. - С.48-49.

Шелудченко В.І. Техніко-економічне обгрунтування підвищення точності обліку витрати газу // Нафтова і газова промисловість. - 1999. - №1. - С.50-51.

АНОТАЦІЯ

Шелудченко В.І. Способи підвищення ефективності експлуатації газотранспортних систем і ресурсозберігаючі технології теплогазопостачання. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.23.03 - Вентиляція, освітлення та теплогазопостачання. - Донбаська державна академія будівництва та архітектури, Макіївка, 1999.

В рамках концепції системної зв'язності розроблений та освоєний комплекс методик, технологій і устаткування, спрямованих на рішення важливої прикладної проблеми - підвищення надійності та ефективності системи теплогазопостачання. Науково обгрунтований і апробуваний експресний метод виявлення витоку газу. Запропоновано рецептури модифікованих епоксидних композицій і нові клейові технології ремонту трубопроводів, засновані на застосуванні полімерних і композиційних матеріалів. Створено дослідний зразок побутового газового лічильника з перистальтичним перетворювачем витрати газу. Розроблено регулятор тиску і газовий фільтр тонкої очистки з високими експлуатаційними характеристиками. На основі газових водогрійних модулів, що включають теплогенератори поліпшеної конструкції, створено блоки автономного теплопостачання з високими техніко-економічними показниками. Запропоновано нові технології виробництва альтернативного газового палива. Результати роботи знайшли застосування на об'єктах системи газопостачання України.

Ключові слова: газотранспортна система, діагностика, ремонт, регулятор тиску, газовий лічильник, ресурсозберігаючі технології.

ABSTRACT

Sheludchenko V.I. Ways of increasing the efficiency of the gas transportation system operation and the resource-saving technologies of heat and gas supply.- A manuscript.

Dissertation for the degree of Doctor of Sciences (Engineering), speciality 05.23.03 - Ventilation, lighting and heat-and-gas supply. - The Donbass State Academy of Civil Engineering and Architecture, Makeyevka, 1999.

Within the framework of the system connectedness concept a complex of techniques, technologies and equipment has been developed and brought to a commercial level for the solving of an important applied problem, namely, to increase the reliability and efficiency of the heat-and-gas supply system. A proximate method of locating gas leakage has been scientifically substantiated and approbated. Formulations of modified epoxy compositions and new adhesive technologies for the pipeline repair based on the application of polymer and composite materials have been proposed. A prototype of the house-hold gas meter with the peristaltic transducer of flow rate. A pressure regulator and a gas fine filter possessing high operational characteristics have been developed. On the basis of the gas water-heating modules comprising heat generators of improved design, the units of independent heat supply with high technical and economic indices have been created. The new technologies for production of alternative gas fuel have been proposed. The results of the work have found the application at objects of the gas supply system of Ukraine.

The key words: gas transportation system, diagnostics, repair, pressure regulator, gas meter, resource-saving technologies.

АННОТАЦИЯ

Шелудченко В.И. Способы повышения эффективности эксплуатации газотранспортных систем и ресурсосберегающие технологии теплогазоснабжения. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.23.03 - Вентиляция, освещение и теплогазоснабжение. - Донбасская государственная академия строительства и архитектуры, Макеевка, 1999 .

В рамках концепции системной связности разработан и освоен комплекс методик, ресурсосберегающих технологий и оборудования, направленных на повышение надежности и эффективности работы системы теплогазоснабжения и охватывающий одновременно стадии транспортировки, распределения, учета расхода и потребления природного газа. Обоснована возможность применения инфракрасного метода для экспрессной диагностики герметичности газопроводов путем регистрации полосы излучения - поглощения метана в области 3000 см-1. Разработан, изготовлен и апробирован опытный образец ИК радиометра-газоанализатора. В результате проведенных исследований предложены рецептуры модифицированных эпоксидных композиций для ремонта металлических и полимерных трубопроводов, включающие составы с низкой вязкостью, наполненные клеи, клеи с многократным увеличением объема, высокоэластичные клеи и компаунды с высоким уровнем пластичности в стеклообразном состоянии. Разработаны способы получения термоусаживающихся фитингов (муфты, отводы, тройники) из эпоксидных полимеров, в том числе бандажированных термопластами, для муфто-клеевого соединения и восстановления трубопроводов. Предложена рецептура эпоксидного клея, режим отверждения которого синхронизирован с усадкой фитингов. Разработаны методы расчета напряженно-деформированного состояния муфто-клеевого соединения труб с использованием термоусаживающихся муфт и пеногерметиков, позволяющие оптимизировать их параметры и повысить эксплуатационную надежность. Предложены новые клеевые технологии ремонта полиэтиленовых газопроводов, основанные на применении бандажа из стеклоленты, термоусаживающихся и стеклопластиковых муфт. Их отличают простота исполнения, малый объем вскрышных работ, экологическая чистота и пожарная безопасность. Разработаны и изготовлены ремонтные комплекты для реализации указанных технологий. Эффективность технологий подтверждена практикой ремонта газопроводов. Теоретически и экспериментально доказана возможность использования перистальтического принципа преобразования расхода газа в движение отсчетного механизма в конструкции бытового газового счетчика. Создан опытный образец газового счетчика “Донбасс-2000”, который по своим характеристикам соответствует лучшим мировым аналогам. Выполнено технико-экономическое обоснование и подготовлен проект производства бытовых газовых счетчиков “Донбасс-2000” с объемом выпуска 100 тысяч штук в год. Разработан бытовой газовый фильтр тонкой очистки на основе металловолокнового материала. Фильтр имеет высокие аэродинамические свойства, степень и тонкость очистки, возможность регенерации фильтрующего элемента. В качестве альтернативы регулятору давления с мембранным узлом предложен плунжерный регулятор давления. Его отличают большая надежность, высокие технические характеристики, простота изготовления и эксплуатации. Разработана эффективная конструкция теплогенератора для газовых водонагревательных модулей, обеспечивающая высокий коэффициент полезного действия и низкое содержание вредных веществ в продуктах сгорания. На основе этих модулей созданы блоки автономного теплоснабжения для жилых и промышленных зданий. Предложены экологически чистые ресурсосберегающие технологии получения альтернативного газового топлива, основанные на газификации угля в расплаве шлака и газификации пылеугольного топлива. Подготовлен пакет технической документации (технологические инструкции, паспорта, технические условия) по разработанным технологиям и оборудованию. Результаты работы нашли применение на объектах системы газоснабжения Украины.

Ключевые слова: газотранспортная система, диагностика, ремонт, регулятор давления, газовый счетчик, ресурсосберегающие технологии.

Размещено на Allbest.ru