Cremer, D.

Dreizler, H.

Kraka, E.

Spoerel, U.

Stahl, Wolfgang

Фоминых, Г. С.

Медведева, О. Н.

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

Секция 4 – Рациональное использование минеральных и водных ресурсов __________________________________________________________________________ 280  ОПТИМАЛЬНОЕ РАСПОЛОЖЕНИЕ ИСТОЧНИКА ГАЗОСНАБЖЕНИЯ Г.С. Фоминых, О.Н. Медведева Научный руководитель: доцент, д.т.н. О.Н. Медведева Саратовский государственный технический университет имени Ю.А. Гагарина  Россия, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, 410054 E-mail: medvedeva-on@mail.ru  За последние 20 лет во многих странах мира наблюдается устойчивая тенденция к диверсификации используемых в энергетике видов топлива и генерирующих технологий, а также к расширению спектра и масштабов использования энергоустановок малой мощности. Большинством развитых стран принята концепция энергетической безопасности, которая предполагает принятие комплексных мер по энергосбережению, развитие малой энергетики, использование экологически чистых видов топлива и возобновляемых источников энергии. В этой связи, в сложившихся условиях, технологии децентрализованного (автономного) энергоснабжения отличаются высокой востребованностью, и спрос на энергетические объекты малой мощности растет высокими темпами. Во многих странах мира (к их числу относится и Россия) сжиженные газы используются для нужд хозяйства и промышленности уже много десятилетий. Такие свойства этих газов, как высокая теплотворная способность, экологичность сгорания, удобство хранения и транспортировки в сжиженном виде под давлением, а также возможность дальнейшей переработки для получения синтетической продукции, обеспечивают им широкий спектр применений — в качестве источника тепла, моторного топлива, сырья для нефтехимических производств. Масштабы использования сжиженных газов в каждой из этих областей во многом специфичных для конкретного региона потребления [1, 2 и др.]. Одной из основных тенденций развития малой энергетики в мире стало увеличение объемов использования такого практически универсального топлива, как сжиженный природный газ. При достаточно высоком уровне газификации в европейской части РФ остается открытым вопрос газификации отдаленных и труднодоступных населенных пунктов. При значительном удалении потребителя и малой численности жителей этих поселений сетевая газификация становится неэффективной, и потребители, находящиеся на таких территориях, лишены возможности использовать природный газ. Особенно остро эта проблема стоит в восточных регионах РФ. Для удаленных населенных пунктов, где магистральные газопроводы практически недосягаемы, а строительство распределительных газопроводов экономически неэффективно, использование сжиженного природного газа (СПГ) может стать реальной альтернативой прокладки газопроводов [3, 4].  Важным звеном в технологической цепочке доставки сжиженного природного газа потребителям топлива выступает завод по сжижению. В этой связи оптимизация параметров завода может существенно улучшить общие технико-экономические показатели системы автономного газоснабжения. Целесообразность строительства завода по сжижению газа определяется для каждого конкретного случая индивидуально [5, 6]. К основным преимуществам небольших заводов по производству сжиженного природного газа относятся: существенная экономия места, необходимого для строительства завода; снижение капитальных вложений примерно на 40%, а эксплуатационных – на 20%; использование более простых технологий; надежность и простота эксплуатации [3].  В качестве критерия оптимальности используется минимум затрат в топливную составляющую доставки газа:        nсут ном номтр i 1 2 спг хладпг ii 1Q 0 01 1 0 01D n G 1 2 l 2q q m 2m,, , , min          , где D – суммарная относительная надбавка к норме, %;    2 2i i il x x y y    − средняя длина i-го маршрута, км; 1 1 2 2 i i m mx y x y x y x y, ; , ,. . . , , ,. . . , , − координаты потребителей газового топлива; q1 − расход бензина по трассе, л/100км; q2 − расход бензина с учетом перевозки СПГ, л/(100т·км);номспгm , номхладm  – номинальная масса перевозимого СПГ и хладоносителя; сутпг iG ,  – суточная потребность в газе; nтр – количество цистерн для перевозки газа. Секция 4 – Рациональное использование минеральных и водных ресурсов __________________________________________________________________________ 281  Трассировка автомобильных дорог, по которым осуществляется доставка газа, имеет бесконечное множество вариаций. В этой связи, был рассмотрен средний вариант доставки, когда завод по сжижению будет располагаться вблизи магистрального газопровода, оптимальные значения управляющих параметров ( opt optx y; ) возможно определить из решения следующей системы уравнений:            n2 2 ном номi i 1 2 спг хлад трi 11 1 222 10 01 1 0 01D 1 2 x x y y 2q q m 2m n 0y х х y х хуx x, , ,                    .            Для численной реализации математической модели были проведены соответствующие расчеты. Графическая интерпретация результатов применительно к условиям Курганской области представлена на рисунке 1.    Рис. 1. К выбору оптимального расположения завода по производству СПГ  Нанеся на карту координатную сетку и предварительно задавшись координатами расположения магистрального газопровода, получаем оптимальные значения координат завода по производству СПГ – (137,4;125,1). Оценка экономической эффективности использования сжиженного природного газа показывает, что данный энергоноситель позволяет обеспечить потребителей безопасным, конкурентоспособным топливом в тех регионах страны, где экономически нецелесообразно строительство газопроводных сетей. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Рачевский Б.С. Сжиженные углеводородные газы. – М.: Нефть и газ, 2009. – 640 с. 2. Evans. Peter C. Age of gas & the power of networks.  – USA: General Electric Company, 2013. – 93p. 3. Бармин И.В. Сжиженный природный газ вчера, сегодня, завтра. − М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. − 256 с. 4. Гречко А.Г. Мировой рынок сжиженного природного газа // Холодильная техника. – 2009. – № 9. – С. 52-55. 5. Медведева О.Н. Технико-экономический анализ вариантов снабжения потребителей сжиженным природным газом // Научный журнал строительства и архитектуры. – 2011. – №3. – С. 49-55. 6. Медведева О.Н., Фролов В.О. Моделирование систем снабжения потребителей сжиженным природным газом // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. – Саратов: СГТУ, 2011. – №1. – С. 59-62.  

Оптимальное расположение источника газоснабжения

http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/45402/1/conference_tpu-2017-C17_p280-281.pdf

Оптимальное расположение источника газоснабжения

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University