Анализ эффективности функционирования электромеханической системы газотурбино-компрессорной установки для получения сжатого воздуха

The problems condensate formation and return have been analysed. The main aggregates required for the functioning of the condensate line trap have been highlighted. The existing scheme of steam use at an industrial enterprise has been analysed. Recommendations to improve the efficiency of condensed steam have been offeres.

Key words: condensate, condensate line trap.

Firskov Oleg Vyacheslavovich, postgraduate, firskov@,maiL ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 537.39

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ГАЗОТУРБИНО-КОМПРЕССОРНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХА

М.В. Степанов, М.В. Цыганов

Рассмотрена комплексная электромеханическая система газотурбино-компрессорная установка предназначенная для получения сжатого воздуха требуемой температуры для технологического процесса производства азотной кислоты.

Ключевые слова: сжатый воздух, газотурбино-компрессорная установка, электромеханические системы, эффективность.

В настоящее время технологическая схема производства азотной кислоты (рис.1) включает в себя следующее: газотурбино-компрессорную установку; испаритель; смеситель; конвектор; теплообменник; абсорбционную башню.

Отходные газы NOx

Рис. 1. Технологическая схема производства азотной кислоты

Надёжность и диагностирование технического состояния электротехнических .

В технологическом процессе одной из наиболее сложных комплексных систем является газотурбино-компрессорная установка, которая входит в комплексную электромеханическую систему для получения сжатого воздуха (рис. 2) для производства азотной кислоты (рис. 1).

Для получение сжатого воздуха берется атмосферный воздух, который проходит тщательную очистку в двухступенчатом фильтре. Очищенный воздух сжимают воздушным компрессором до 0,716 МПа, при этом он нагревается до 300 °С за счет адиабатического сжатия. После сжатый воздух охлаждают до требуемой температуры производства азотной кислоты.

Рис. 2. Схема комплексной электромеханической системы газотурбино-компрессорной установки

Комплексная электромеханическая система газотурбино-компрессорной установки является специализированной и имеет, как достоинства, так и недостатки, которые представлены ниже.

К достоинствам относиться:

- использование современных электроприводов на основе асинхронных двигателей;

- использование частотных преобразователей и тормозных резисторов для регулирования и управления электроприводов;

117

- позиционирование и определения угла поворота, положения заслонок и задвижек при помощи сигналов 4...20 мА;

- современная система автоматизированного управления с выводом дискретных и аналоговых выводом в центральный пункт управления;

- общий вал стартера, газотурбины и компрессора, что обеспечивает малые габаритные размеры и металлоемкость всей установки;

- пуск и останов электромеханической системы в течение 10 минут.

К недостаткам относиться:

- нерациональные использование газотурбиной установки (газотур-бинно-компрессорная установка направлена только на получение сжатого воздуха повышенной температуры);

- использование воды для охлаждения сжатого воздуха;

- нестабильная температура обдува газотурбинной установки;

- неоптимизированное регулирование выходной температуры сжатого воздуха за счет применения охлаждением водой;

- высокое потребление электрической энергии.

Для повышения эффективности комплексной электромеханической системы газотурбино-компрессорной установки, а так же устранения недостатков необходимо разработать новую структурную схему, которая позволит повысить энергетическую эффективность режимов работы комплексной электромеханической системы. Достигнуть указанную цель возможно при проведении исследования переходных процессов в существующей комплексной электромеханической системы.

Список литературы

1. Зысин Л.В. Парогазовые и газотурбинные тепловые электростанции: учеб. пособие. СПб.: Изд.-во Политехн. ун-та, 2010. 368 с.

2. Рудаченко А.В. Газотурбинные установки: учебное пособие / А.В. Рудаченко, Н.В. Чухарева, С.С. Байкин. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. 139 с.

Степанов Владимир Михайлович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, директор УТЦ «Энергоэффективность» eenrrg@,tss.tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Цыганов Максим Владимирович, асп., hrzsmrutnikamail.uu, Россия, Тула, Тульский государственный университет

FUNCTIONING EFFICIENCY ANALYSIS THE GAZOTURBINO-KOMPRESSORNOY ELECTROMECHANICAL SYSTEM OF INSTALLA TIONFOR RECEIPT OF COMPRESSED

AIR IN THE PRODUCTION TECHNOLOGY

M. V. Strpanov, M. V. Tsyganov 118

Надёжность и диагностирование технического состояния электротехнических...

The complex electromechanical system the gazoturbino-compressor installation intendedfor receipt of compressed air of the required temperature for engineering procedure of production of nitric acid is considered.

Key words: compressed air, gazoturbino-compressor installation, electromechanical systems, efficiency.

Stepanov Vladimir Mikhailovich, doctor of technical science, professor, the head of chair, director of the training center «Energy efficiency», eneegytyb,tsu.tula.ru, Russia, Tula, Tula State University,

Tsyganov Maxim Vladimirovich, postgraduate, hezsmertnik amail. ru, Russia, Tula, Tula state university

УДК 537.39

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКИ ЗА СЧЕТ КОМПЕНСАЦИИ ОБРАТНОЙ И НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

Ю.И. Горелов, М.В. Цыганов

Рассмотрена теория мгновенной мощности разработанная японским учен-ным-электриком Акаги совместно с преобразованием Кларка. Предложена идея исследования функционирования двигательной нагрузки, при компенсации обратной и нулевой последовательности.

Ключевые слова: теория мгновенной мощности, токи обратной и нулевой последовательности, тормозящий момент, характеристики асинхронного двигателя.

Современные и разрабатываемые стандарты не предусматривают жестких ограничений на загрязнение электросети гармоническими составляющими, приводит к несбалансированности нагрузки.

Несбалансированность нагрузки по фазам приводит к возникновению токов обратной и нулевой последовательности, которые в свою очередь оказывают отрицательное влияние на качество электроснабжения. Так токи обратной последовательности в системах электроснабжения с двигательной нагрузкой порождают дополнительный тормозящий момент на асинхронных двигателях и нагрев их ротора, а токи нулевой последовательности могут приводить к перегреву нейтрального провода в системах электроснабжения.