СИСТЕМА ГАЗОСНАБЖЕНИЯ

Полезная модель относится к области снабжения потребителей природным газом и может быть использована в системах газоснабжения.
Известна система («Детандер-генераторные агрегаты на тепловых электрических станциях», B.C.Агабабов, А.В.Корягин, Издательство МЭИ, Москва, 2005 г., УДК 621.311., рис.1), являющаяся прототипом полезной модели. Эта система содержит газовый пласт, промысловую газораспределительную станцию (ГРС), установку подготовки (очистки, осушки) природного газа (УППГ), магистральный газопровод, оснащенный газокомпрессорными станциями (ГКС), состоящими из газотурбоприводных компрессоров компримирования природного газа и топливного газорегуляторного пункта (ГРП) на линии отбора топливного газа из магистрального газопровода на газотурбопривод компрессоров, газопроводы-отводы, оснащенные газораспределительными станциями на выходе из магистрального газопровода и газорегуляторными пунктами на входе в трубопроводную систему потребителей, понижающими и регулирующими давление природного газа, и комплектные распредустройства (КРУ) газокомпрессорных станций, газораспределительных станций и газорегуляторных пунктов, подсоединенные по входу - к региональной электросети, а по выходу - к потребителям электроэнергии на ГКС, ГРС и ГРП.
Недостатком такой системы газоснабжения является низкая экономичность и экологичность ее основных элементов (ГКС, ГРС и ГРП), обусловленная выбросом в окружающую среду большого количества тепла на ГКС и безвозвратной потерей потенциала давления газа на ГРС и ГРП и как результат, неоправданно большие затраты природного газа на его транспортировку от источника газа - газового пласта до конечного потребителя.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, состоит в снижении затрат природного газа на его транспортировку от источника газа - газового пласта до конечного потребителя, что приводит к повышению экономических, экологических и ресурсосберегающих показателей системы газоснабжения в целом.
Поставленная техническая задача решается тем, что в известной системе газоснабжения, содержащей газовый пласт, промысловую газораспределительную станцию, установку подготовки природного газа, магистральный газопровод, оснащенный газокомпрессорными станциями, состоящими из газотурбоприводных компрессоров компримирования природного газа и топливного газорегуляторного пункта на линии подачи топливного газа на газотурбопривод компрессоров, газопроводы-отводы, оснащенные газораспределительными станциями на входе и газорегуляторными пунктами на выходе, комплектные распредустройства газокомпрессорных станций, газораспределительных станций и газорегуляторных пунктов, подсоединенные по входу - к региональной электросети, а по выходу - к потребителям электроэнергии на газокомпрессорных станциях, газораспределительных станциях и газорегуляторных пунктах, согласно полезной модели, дополнительно введены детандер-генераторы, устанавливаемые на газораспределительных станциях и газорегуляторных пунктах, при этом входы детандер-генераторов пообъектно соединены с газопроводами на входе, а выходы с газопроводами на выходе соответствующих газораспределительных станций и газорегуляторных пунктов, а клеммы детандер-генераторов электрически соединены с комплектным распредустройством соответствующих газораспределительных станций и газорегуляторных пунктов системы, утилизационные электрогенерирующие комплексы, устанавливаемые при газокомпрессорных станциях, содержащие последовательно соединенные котел-утилизатор, паровую турбину с электрогенератором, конденсатор и насос, при этом вход котла-утилизатора соединен с выхлопом газовой турбины привода компрессора, а клеммы генератора утилизационного комплекса электрическими связями
соединены - с распредустройством газокомпрессорной станции, установки электролиза воды, состоящие из электролизера и компрессора компримирования электролизного водорода и устанавливаемые на газокомпрессорных станциях, газораспределительных станциях и газорегуляторных пунктах, при этом установки электролиза воды пообъектно соединены электрическими связями - с комплектным распредустройством соответствующих газокомпрессорных станций, газораспределительных станций и газорегуляторных пунктов, а по электролизному водороду трубопроводом - с газопроводом на выходе соответствующих газораспределительных станций и газорегуляторных пунктов, в том числе и топливных газорегуляторных пунктов газокомпрессорных станций системы газоснабжения.
На чертеже изображена схема предлагаемой системы газоснабжения.
Согласно полезной модели в известную систему газоснабжения, содержащую газовый пласт 1, промысловую ГРС 2 с комплектным распредустройством 3, установку 4 подготовки природного газа, магистральный газопровод 5, оснащенный газокомпрессорной станцией 6, состоящей из газотурбоприводных компрессоров 7 компримирования природного газа, топливного газорегуляторного пункта 8 и комплектного распредустройства 9, газопровод-отвод 10, оснащенный на выходе из магистрального газопровода 5 газораспределительной станцией 11 с комплектным распредустройством 12, а на выходе к конечным потребителям газа - газорегуляторным пунктом 13, с комплектным распредустройством 14, дополнительно введены детандер-генератор (ДГ) 15 с установкой электролиза воды (УЭВ) 16, детандер-генератор 17 с УЭВ 18, утилизационный электрогенерирующий комплекс (ЭГК) 19, включающий в себя котел-утилизатор 20 и паротурбогенераторную установку 21 с установкой электролиза воды 22, детандер-генератор 23, и детандер-генератор 24 с УЭВ 25.
Вход детандер-генератора 24 трубопроводом соединен с магистральным газопроводом 5 перед промысловой ГРС 2, а выход - с магистральным газопроводом 5 после промысловой ГРС 2. Вход детандер-генератора 23
трубопроводом соединен с магистральным газопроводом перед топливной ГРП 8 ГКС 6, а выход - с трубопроводом за топливной ГРП 8. Вход детандер-генератора 15 трубопроводом соединен с отводом от магистрального трубопровода перед ГРС 11, а выход - с газопроводом-отводом 10 после ГРС 11. Вход детандер-генератора 17 трубопроводом соединен с газопроводом-отводом 10 после ГРС 11, а выход - с трубопроводом конечных потребителей газа 26.
Клеммы детандер-генераторов 15, 17, 23 и 24 электрическими связями соединены с комплектными распредустройствами 12, 14, 9 и 3 систем энергоснабжения ГРС, ГРП и ГКС соответственно.
Утилизационный электрогенерирующий комплекс 19 устанавливается в ГКС 6 так, что по греющей рабочей среде комплекс соединен с выхлопом газотурбинного привода газоперекачивающего компрессора, а по вырабатываемой электроэнергии - с комплектным распредустройством 9 ГКС 6.
Установки электролиза воды 16, 18, 22 и 25 состоят из электролизеров и компрессоров компримирования водорода. УЭВ 16, 18, 22 и 25 по потреблению электричества подсоединены к соответствующим КРУ 12, 14, 9 и 3, а по электролизному водороду УЭВ 25 - подсоединена к трубопроводу на выходе из промысловой ГРС 2, УЭВ 22 к трубопроводу подачи топливного газа на газотурбопривод газоперекачивающего компрессора ГКС 6, УЭВ 16 трубопроводом к газопроводу-отводу 10 и УЭВ 18 трубопроводом к газопроводу 26 конечных потребителей газа.
Предложенная система газоснабжения работает следующим образом.
Природный газ из газового пласта 1 поступает через промысловую газораспределительную станцию 2, которая понижает давление газа до нормируемого уровня, в установку 4 подготовки природного газа, где происходит его очистка и осушение. Из УППП 4 газ поступает в магистральный газопровод 5.
Транспортировка газа по магистральному газопроводу 5 осуществляется газокомпрессорными станциями 6. При отборе газа из магистрального
газопровода 5 в газопровод-отвод 10 давление отбираемого газа понижается на газораспределительной станции 11. Перед подачей газа конечным потребителям давление газа еще раз понижается на газорегуляторном пункте 13 до нормируемого конечным потребителем уровня. Давление топливного газа, отбираемого из магистрального газопровода 5, на входе в газотурбоприводы 7 компрессора газокомпрессорной станции 6 регулируется топливным газо-регуляторным пунктом 8. В результате при понижении давления газа на промысловой ГРС 2, на ГРС 11 на входе в газопровод-отвод 10, на топливном ГРП 8 и ГРП 13 на выходе из газопровода-отвода 10 потенциал его давления теряется, а при пропуске газа в обвод промысловой ГРС 2. а также в обвод ГРС 11, ГРП 8 и 13 через детандер - генераторы 24, 15, 23 и 17 соответственно энергия газа в них преобразуется в электроэнергию, которая с шин детандер - генераторов поступает на соответствующие комплектные распредустройства 3, 12, 9 и 14 объектов редуцирования газа.
При пропуске выхлопных газов газотурбопривода 7 газоперекачивающего компрессора ГКС 6 через утилизационный электрогенерирующий комплекс 19 тепло выхлопных газов преобразуется в паротурбогенераторной установке 21 утилизационной ЭГК в электроэнергию, которая поступает на комплектное распредустройство 9 ГКС 6.
Вырабатываемая ДГ 15, 17, 23 и 24 и утилизационным ЭГК 19 электроэнергия через комплектные распредустройства 12, 14, 9 и 3 поступает на соответствующие установки электролиза воды 16, 18, 22 и 25, каждая из которых состоит из электролизера и компрессора компримирования электролизного водорода. Водород, получаемый в результате электролиза воды, поступает от УЭВ 25 - в магистральный газопровод 5, от УЭВ 22 - по трубопроводу подачи топливного газа в турбопривод 7 компрессоров прокачки газа, от УЭВ 16 - в газопровод - отвод 10, а от УЭВ 18 - в трубопровод 26 подачи газа к потребителю.
В результате повышаются экономические, экологические и ресурсосберегающие показатели системы газоснабжения.