بررسی روشهای مختلف بهبود فرآیند افزایش فشار گاز طبیعی توسط توربوکمپرسور در ایستگاههای تقویت فشار خطوط لوله گاز

توربین های گازی موجود در تاسیسات تقویت فشار گاز توان محرکه کمپرسورهای گاز طبیعی را به منظور افزایش فشار گاز در طول خط لوله انتقال گاز طبیعی و رساندن آن به مبادی مصرف تامین می کنند. در این پژوهش ابتدا نقاط ضعف توربین های گازی و کمپرسور گاز متصل به آن در تاسیسات تقویت فشار گاز بخصوص در طول یک روز گرم از فصل تابستان در یک ایستگاه واقعی در اقلیم خشک بررسی شد. سپس پیشنهادات متعدد از منابع معتبر به صورت تغییرات در مجموعه توربوکمپرسور گاز طبیعی ساخت شرکت زیمنس در شهر خنج، در راستای بهبود و افزایش کارایی سیکل در این گونه واحدها بررسی گردید. از بین این پیشنهادات آنهایی که مناسب تر و عملی تر به نظر می رسیدند، به تفصیل مورد بررسی قرار گرفتند که عبارتند از: ۱- افزودن خنک کن تبخیری هوای ورودی به توربین ۲- افزودن خنک کن جذبی هوای ورودی به توربین ۳- افزودن خنک کن جذبی گاز طبیعی ورودی به کمپرسور و ۴- ترکیب دو حالت ۱ و ۳. ابتدا منحنی های واقعی مجموعه توربوکمپرسور در حالات مختلف هوای ورودی و گاز طبیعی و دور متغیر توربوکمپرسور به صورت عددی تبدیل شد و به نرم افزار ترموفلو الحاق گردید که برای اولین بار چنین کاری برای مجموعه در حالت دور متغیر انجام شده است. سپس حالت پایه سیکل وضعیت فعلی با ۴ حالت پیشنهادی مقایسه شد. نتایج زیادی از جمله موارد زیر برای هر یک از ساعات یک دوره ۲۴ ساعته حالت بدست آمد و توزیع زمانی ۲۴ ساعته آنها با حالت پایه مقایسه شد: راندمان پلی تروپیک فرایند کمپرسور گاز طبیعی، قدرت مصرفی (برحسب KW، دبی سوخت گاز طبیعی مصرفی بر حسب Kgs)، دبی گاز طبیعی فشرده شده (بر حسب kg/s)، نسبت دبی سوخت مصرفی به دبی گاز طبیعی فشرده شده، راندمان قانون اول بر اساس ارزش حرارتی پایین سوخت، نسبت قدرت مصرفی کمپرسور به دبی گاز طبیعی فشرده شده توسط کمپرسور، آب مصرفی کل، نسبت آب مصرفی سیکل به دبی گاز طبیعی فشرده شده توسط کمپرسور، نسبت دبی سوخت به دبی گاز فشرده شده برای هر سیکل به همان نسبت برای سیکل پایه، نسبت قدرت مصرفی به دبی گاز فشرده شده برای هر سیکل به همان نسبت برای سیکل پایه، راندمان قانون دوم. با توجه به پارامترهای متعدد، به نظر می رسد که حالت تبخیری نسبت به حالت پایه و دیگر حالت ها، دارای مزیت های متعدد است و فقط مستلزم تامین مقدار آب مصرفی آن می باشد.

کلیدواژه ها:

تاسیسات تقویت فشار گاز ، توربوکمپرسور گاز طبیعی ، راندمان قانون اول و دوم ترمودینامیک ، خنک کاری تبخیری هوای ورودی کمپرسور ، توربین ، خنک کن جذبی گاز طبیعی ورودی به کمپرسور