RU2686249C2 - Система тепловодоснабжения компрессорной станции - Google Patents
Система тепловодоснабжения компрессорной станции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686249C2 RU2686249C2 RU2017136878A RU2017136878A RU2686249C2 RU 2686249 C2 RU2686249 C2 RU 2686249C2 RU 2017136878 A RU2017136878 A RU 2017136878A RU 2017136878 A RU2017136878 A RU 2017136878A RU 2686249 C2 RU2686249 C2 RU 2686249C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- heat
- supply
- heating
- equipment
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 19
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 239000008400 supply water Substances 0.000 claims 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 3
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 2
- 102220638341 Spartin_F24D_mutation Human genes 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- -1 phosphonic acid compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D3/00—Hot-water central heating systems
- F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Изобретение относится к вспомогательному оборудованию компрессорных станций магистрального газопровода. Система тепловодоснабжения компрессорной станции выполняется с возможностью отключения оборудования линии исходной воды с обеспечением подпитки исходной водой в аварийном режиме, снабжается циркуляционным контуром и насосом для перемешивания в баке-аккумуляторе подпиточной воды и подачи в теплотрассу обратной сетевой воды теплоносителя, в качестве которого используется 3%-ный раствор 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (СНОР) в дождевой воде. Изобретение направлено на ресурсосбережение за счет экономии топливного природного газа, которая зависит от снижения накипеобразования в теплонапряженных участках. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области газовой промышленности, в частности к вспомогательному оборудованию компрессорных станций (далее - КС) магистрального газопровода (далее - МГ) и может быть использована при эксплуатации систем тепловодоснабжения «закрытого» типа.
Система тепловодоснабжения КС содержит в своем составе блок утилизаторов тепла от выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов, резервную блочную котельную, насосное оборудование, запорно-регулирующую арматуру, теплотрассу обратной сетевой воды, теплотрассу прямой сетевой воды, бак-аккумулятор подпиточной воды, линию исходной воды с оборудованием, включающим водяной насос, фильтр очистки от механических примесей, блок Na-катионной подготовки, теплообменник, контрольно-измерительные приборы и автоматику (далее - КИПиА), служащие для нагрева теплоносителя и недопущения образования накипи.
Накипь создает эксплуатационные проблемы на любом теплообменном оборудовании. Обладая низкой теплопроводностью - в десятки раз ниже, чем сталь, накипь приводит к снижению мощности теплотехнического оборудования и перерасходу топлива - природного газа. В зависимости от типа теплообменного оборудования незначительный слой солевых отложений толщиной до 1 мм вызывает двойной перерасход топливного газа. При этом увеличиваются затраты на очистку и ремонт соответственно. Снижается эффективность работы оборудования из-за частых остановок для очистки отопительной системы.
Помимо современных механических трудоемких и химических более эффективных, но развивающих коррозию металла методов очистки газоиспользующего теплотехнического оборудования известны безреагентные технические устройства, влияющие на ориентацию дипольных моментов молекул воды и работающие на недопущение образования накипи в котловой и сетевой воде и, соответственно, не требующие химической или механической очистки внутритрубного пространства котлоагрегата в межсезонный период (Пат. 102357 Российская Федерация, МПК C02F 1/48. Система безреагентной очистки для жидкой среды с использованием электромагнитного поля / Богданович Г.А., Жуков В.А., Слесаренко И.Б.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО ФАО «Тихоокеанский государственный экономический университет». / №2010133470/05; заявл. 09.08.2010; опубл. 27.02.2011).
Безреагентные физические (электромагнитные, ультразвуковые, акустические) методы имеют общий недостаток, поскольку являются энергоемкими и лишь предупреждают образование накипи, но не снижают показатель жесткости и не выводят из состава воды основные накипеобразующие катионы Са2+ и Mg2+, выпадение которых в осадок можно предотвратить только химическим путем (Na-катионированием или комплексонатной подготовкой исходной воды с системой дозирования реагентов на основе соединений фосфоновых кислот).
Следует отметить также, что при отключении внешнего электроснабжения и в отсутствие бесперебойных или резервных источников питания безреагентные физические методы перестают работать. Поэтому предпочтительным с точки зрения качественной эксплуатации теплотехнического оборудования является теплоноситель, в котором будут отсутствовать накипеобразующие элементы.
С этой точки зрения представляется эффективным использовать в качестве компонента теплоносителя - дождевую воду, которая является одной из форм атмосферных осадков и по сравнению с другими источниками (поверхностными, родниковыми, пластовыми) имеет гораздо меньше загрязняющих и накипеобразующих веществ в силу того, что получена она из водяного пара в атмосферных слоях без соприкосновения с почвой, содержащей соли и минералы.
Известен способ эксплуатации бытовых установок подогрева сетевой воды, в котором в качестве компонента теплоносителя используется дождевая вода (пат. 2310137 Российская Федерация, МПК F24D 11/02, F24J 2/23. Установка для подогрева сетевой воды и способ ее эксплуатации / Лаккингер Д. (AT), Ноймюллер X. (AT), Хинрихс К. (AT),; заявитель и патентообладатель Префа Алюминиум Продукте Гезмбх (AT). - №2006104615/03; заявл. 27.04.2005; опубл. 10.11.2007).
Недостатками способа являются необходимость применения в качестве компонентов теплоносителя, кроме дождевой воды, рассола или антифриза, способных при разливе нанести определенный вред экологии, а также использование источников «латентного» тепла для нормального функционирования системы подогрева «открытого» типа, организовать которую можно только в индивидуальном для каждого потребителя исполнении и в благоприятных климатических условиях.
Наиболее близким устройством (прототип) по технологическому оформлению процесса, а также самым распространенным и принятым в эксплуатации блочных производственных котельных ПАО «Газпром» способом тепловодоснабжения «закрытого» типа является система одноступенчатой водоподготовки, в которой исходная вода очищается от накипеобразующих элементов в Na-катионитных фильтрах и используется в качестве теплоносителя в водогрейных котлах (Козаченко А.Н. Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов. - М.: Нефть и газ, 1999. - 83-84 с).
К недостатку данного способа следует отнести издержки от эксплуатационных расходов на организацию химводоподготовки теплоносителя, объем и периодичность которой зависит от физико-химического состава и свойств подготавливаемой исходной воды.
Техническим результатом предлагаемого изобретения являются: ресурсосбережение за счет экономии топливного природного газа, которая зависит от снижения накипеобразования в теплонапряженных участках; сокращение эксплуатационных затрат на организацию водно-химического режима работы котельной; оздоровление экологической обстановки вокруг КС.
Технический результат достигается тем, что система тепловодоснабжения КС выполняется с возможностью отключения оборудования линии исходной воды с обеспечением подпитки исходной водой в аварийном режиме, снабжается циркуляционным контуром и насосом для перемешивания в баке-аккумуляторе подпиточной воды и подачи в теплотрассу обратной сетевой воды теплоносителя, в качестве которого используется 3 % раствор 1-гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (С2Н8О7Р2) в дождевой воде.
На фиг. представлена принципиальная схема системы тепловодоснабжения КС.
Несмотря на то, что применяемая ранее в качестве теплоносителя исходная вода подвергалась Na-катионированию, на поверхностях нагрева котлоагрегатов отмечалось отложение накипи, которая после каждого отопительного сезона регулярно удалялась методами механической и химической очистки. Исследование химического состава отложений с внутренней поверхности трубного пространства котлоагрегата показало, что они на 86 % (мас.) состоят из солей жесткости.
Результаты анализа химического состава отложений с внутренней поверхности трубного пространства котла КСВа-1,0ГН блочной котельной КАТ-2Г представлены в табл. 1. Результаты анализа общей минерализации применяемой ранее исходной воды приведены в табл. 2. Сравнительные эксплуатационные характеристики дождевой и применяемой ранее исходной воды представлены в табл. 3.
Пример 1. В действующей системе тепловодоснабжения КС «закрытого» типа производят монтаж циркуляционного контура 3 из металлической трубы (DN 50, PN 16), циркуляционного насоса 4 марки GRUNDFOS CR 2-30, трех отсечных шаровых кранов 7, 43, 44 (DN 150, PN 16) производства Алексинского завода «Тяжпромарматура» и осуществляют подачу теплоносителя 1 следующего химического состава:
- 1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота (С2Н8O7Р2) - 3% (мас.),
- отфильтрованная дождевая вода (Н2О) - 97 % (мас.).
Из бака-аккумулятора подпиточной воды 2, в котором производят перемешивание при помощи циркуляционного контура 3 и циркуляционного насоса 4, теплоноситель через отсечной кран 7 подпиточным насосом 5 и сетевым насосом 6 подается в теплотрассу обратной сетевой воды 36. Для исключения подачи теплоносителя в обратном направлении используют обратный клапан 45.
Оборудование на линии исходной воды 35: водяной насос 37, фильтр очистки от механических примесей 38, блок Na-катионитной подготовки 41, теплообменник 42 отключают от теплотрассы отсечным краном 43 и оставляют под рабочим давлением 0,2 МПа на случай необходимости обеспечения подпитки исходной водой в аварийном режиме. Теплообменник 42 отключают от теплотрассы, закрыв шаровые краны 25, 27 и открыв «на проход» шаровой кран 26.
В зависимости от режима эксплуатации КС и с учетом необходимости покрытия тепловых нагрузок в сильные морозы осуществляют передвижение теплоносителя в теплотрассе по основному и (или) резервному направлениям.
По основному направлению теплоноситель проходит через шаровые краны 10, 13, 16 в блок-шибер 17 и утилизационные теплообменники 14 и 19, установленные в блоке утилизаторов тепла от выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов 18. Для обеспечения теплом используют дымовые газы 15 работающих газотурбинных агрегатов. Через шаровые краны 12, 20 и 23 нагретый теплоноситель 22 направляется в теплотрассу прямой сетевой воды 32 потребителю. Дымовые газы 15, пройдя через утилизационные теплообменники 14 и 19, выходят через выхлопную шахту 21 в атмосферу.
По резервному направлению при закрытых шаровых кранах 10, 11 и 23 теплоноситель подается через входной шаровой кран 9 на резервную блочную котельную 8, где нагревается до температуры 95°С и через выходной шаровой кран 24 подается в теплотрассу прямой сетевой воды 32 потребителю.
Контур горячего водоснабжения 33, состоящий из обратного клапана 31, теплообменника 40 и насоса 39, работает при открытых 28, 30 и закрытом 29 шаровых кранах и подает горячую воду 34 потребителю для хозяйственно-бытовых нужд.
Предложенное изобретение позволяет рационально использовать ресурсы природного газа, при этом не требует крупных финансовых затрат для внедрения и не наносит вреда экологии, может найти широкое применение в газовой промышленности при эксплуатации вспомогательного оборудования КС.
Claims (3)
- Система тепловодоснабжения компрессорной станции, включающая блок утилизаторов тепла от выхлопных газов газоперекачивающих агрегатов, резервную блочную котельную, насосное оборудование, запорно-регулирующую арматуру, теплотрассу обратной сетевой воды, теплотрассу прямой сетевой воды, бак-аккумулятор подпиточной воды, линию исходной воды с оборудованием, включающим водяной насос, фильтр очистки от механических примесей, блок Na-катионной подготовки, теплообменник, отличающаяся тем, что система выполнена с возможностью отключения оборудования линии исходной воды с обеспечением подпитки исходной водой в аварийном режиме, снабжена циркуляционным контуром и насосом для перемешивания в баке-аккумуляторе подпиточной воды и подачи в теплотрассу обратной сетевой воды теплоносителя следующего химического состава:
- - 1-гидроксиэтилидендифосфоновая кислота (С2Н8О7Р2) - 3 мас.%,
- - отфильтрованная дождевая вода (Н2О) - 97 мас.%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136878A RU2686249C2 (ru) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Система тепловодоснабжения компрессорной станции |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017136878A RU2686249C2 (ru) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Система тепловодоснабжения компрессорной станции |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017136878A3 RU2017136878A3 (ru) | 2019-02-08 |
| RU2017136878A RU2017136878A (ru) | 2019-02-08 |
| RU2686249C2 true RU2686249C2 (ru) | 2019-04-24 |
Family
ID=65270793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017136878A RU2686249C2 (ru) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Система тепловодоснабжения компрессорной станции |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2686249C2 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1795232A1 (ru) * | 1990-03-11 | 1993-02-15 | Vni Pi Transportu Prirodnogo G | Cиctema teплochaбжehия |
| RU1896U1 (ru) * | 1995-09-14 | 1996-03-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Строительное управление-39" | Блочно-модульная котельная |
| RU32861U1 (ru) * | 2003-07-04 | 2003-09-27 | Кубанский государственный технологический университет | Тепловая схема водогрейной котельной |
| US6685840B2 (en) * | 2002-01-31 | 2004-02-03 | Ondeo Nalco Company | Method for determining the dissolution rate of a solid water treatment product |
| RU51996U1 (ru) * | 2005-10-25 | 2006-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Энергоэкосервис" | Система подготовки добавочной воды для систем тепловодоснабжения |
| RU100069U1 (ru) * | 2010-06-29 | 2010-12-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Устройство для предотвращения солевых отложений в теплообменных аппаратах |
| RU145822U1 (ru) * | 2014-04-17 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Тепловая схема водогрейной котельной |
-
2016
- 2016-10-03 RU RU2017136878A patent/RU2686249C2/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1795232A1 (ru) * | 1990-03-11 | 1993-02-15 | Vni Pi Transportu Prirodnogo G | Cиctema teплochaбжehия |
| RU1896U1 (ru) * | 1995-09-14 | 1996-03-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Строительное управление-39" | Блочно-модульная котельная |
| US6685840B2 (en) * | 2002-01-31 | 2004-02-03 | Ondeo Nalco Company | Method for determining the dissolution rate of a solid water treatment product |
| RU32861U1 (ru) * | 2003-07-04 | 2003-09-27 | Кубанский государственный технологический университет | Тепловая схема водогрейной котельной |
| RU51996U1 (ru) * | 2005-10-25 | 2006-03-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Энергоэкосервис" | Система подготовки добавочной воды для систем тепловодоснабжения |
| RU100069U1 (ru) * | 2010-06-29 | 2010-12-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Устройство для предотвращения солевых отложений в теплообменных аппаратах |
| RU145822U1 (ru) * | 2014-04-17 | 2014-09-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) | Тепловая схема водогрейной котельной |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017136878A3 (ru) | 2019-02-08 |
| RU2017136878A (ru) | 2019-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pan et al. | Cooling water use in thermoelectric power generation and its associated challenges for addressing water-energy nexus | |
| US20080023963A1 (en) | Hydroelectric power and desalination | |
| CN103242807B (zh) | 一种导热介质 | |
| US20150068205A1 (en) | Steam turbine plant | |
| KR20110101754A (ko) | 해양심층수와 발전소 배출수 혹은 표층수를 이용한 다단 사이클형 해양 온도차 발전시스템 | |
| RU2686249C2 (ru) | Система тепловодоснабжения компрессорной станции | |
| CN102242958A (zh) | 闭式蒸发制冷冷水机组 | |
| JP2013167178A (ja) | 発電システム | |
| KR102315033B1 (ko) | Ｆｌｎｇ의 발전 및 담수 생산시스템 및 방법 | |
| KR100815540B1 (ko) | 해수 및 기능성 물용 히트펌프 온수가열시스템 | |
| Alhamid et al. | Performance analysis and water quality after ozone application in closed circuit cooling tower systems | |
| JP2011169539A (ja) | 熱利用システム | |
| CN204922357U (zh) | 一种液化天然气加热系统 | |
| CN205035104U (zh) | 一种核电站海水淡化系统 | |
| Ryzhenkov et al. | Prospects for the application of film-forming amines in power engineering | |
| WO2011005129A3 (en) | Installation and procedure for the treatment of waste resulting from activities on a ship | |
| KR20110115028A (ko) | 해양심층수를 이용한 해양 온도차 발전 및 발전소 냉각 활용시스템 | |
| RU165933U1 (ru) | Система водоснабжения | |
| RU133259U1 (ru) | Стационарная отопительная котельная | |
| KR102043892B1 (ko) | 지역난방 시스템의 난방 보충수 공급구조 | |
| CN203550340U (zh) | 海水源套管式防腐蒸发器 | |
| CN210656317U (zh) | 自动加药旁路供热水处理系统 | |
| RU140779U1 (ru) | Система теплоснабжения | |
| CN204115277U (zh) | 一种油田地热水零排放处理系统 | |
| CN203550297U (zh) | 适用于海水养殖的专用地源热泵系统 |