The Energy Efficiency of Using Absorption Heat Transformers on Gas Compressor Units
Keywords:
main gas pipeline, gas compressor unit, absorption heat transformer, energy efficiency, Thermoflex Software Package
Abstract
The Russian gas transmission system is the world’s largest one, with the total length of its gas pipelines equal to 178.2 thousand km. Gas is transported via the main pipelines by compressing it at compressor stations (CS), the average distance between which is about one hundred km. During transportation, part of the gas transferred is taken at the CS from the main pipelines for use as fuel in gas compressor units (GCU). Thus, improvement of the gas transmission system energy efficiency is one of the most promising tasks.
A scheme for increasing the GCU energy efficiency by using absorption heat transformers (AHT) is considered. The aim of the study is to increase the energy efficiency of using natural gas in the main gas transmission systems by applying heat absorption transformers.
The GCU operation modes were simulated using the Thermoflex software package. All calculations have been performed for one gas compressor unit.
References
1. Годовой отчет ПАО «Газпром» за 2021 г. СПб.: ПАО «Газпром», 2022.
2. Информация об основных показателях финансово-хозяйственной деятельности ПАО «Газпром» за 2021 г. в сфере оказания услуг по транспортировке газа по магистральным трубопроводам, входящим в Единую систему газоснабжения, по форме Приложения № 2 к приказу ФАС России № 38/19 от 18.11.2019. СПб.: ПАО «Газпром», 2022.
3. Забелин Н.А., Лыков А.В., Рассохин В.А. Оценка располагаемой тепловой мощности уходящих газов газоперекачивающих агрегатов единой системы газоснабжения России // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского гос. политехн. ун-та. 2013. № 4—1(183). С. 136—144.
4. Черников В.Ф. и др. Оптимизация режимов участка магистрального газопровода // Газовая промышленность. 2010. № 9(650). С. 42—44.
5. Reza Majdi Yazdi M. e. a. Comparison of Gas Turbine Inlet Air Cooling Systems for Several Climates in Iran Using Energy, Exergy, Economic, and Environmental (4E) Analyses // Energy Conversion and Management. 2020. V. 216. P. 112944.
6. Yan Cao e. a. Waste Heat from a Biomass Fueled Gas Turbine for power Generation via an ORC or Compressor Inlet Cooling via an Absorption Refrigeration Cycle: a Thermoeconomic Comparison // Appl. Thermal Eng. 2021. V. 182. P. 116117.
7. Matjanov E. Gas Turbine Efficiency Enhancement using Absorption Chiller. Case study for Tashkent CHP // Energy. 2020. V. 192(7). P. 116625.
8. Федюхин А.В. и др. Применение прикладных программных средств для решения задач промышленной теплоэнергетики. М.: Изд-во МЭИ, 2016.
9. Каталог газотурбинного оборудования. Рыбинск: Газотурбинные технологии, 2011
---
Для цитирования: Шомов П.А., Бартенев А.И., И.А. Султангузин, А.Н. Корягин, С.М. Кулагин, Баидаа Бу Дакка. Оценка энергетической эффективности применения абсорбционных трансформаторов теплоты на газоперекачивающих агрегатах // Вестник МЭИ. 2023. № 2. С. 118—124. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-2-118-124.
#
1. Godovoy Otchet PAO «Gazprom» za 2021 g. SPb.: PAO «Gazprom», 2022. (in Russian).
2. Informatsiya ob Osnovnykh Pokazatelyakh Finansovo-khozyaystvennoy Deyatel'nosti PAO «Gazprom» za 2021 g. v Sfere Okazaniya Uslug po Transportirovke Gaza po Magistral'nym Truboprovodam, Vkhodyashchim v Edinuyu Sistemu Gazosnabzheniya, po Forme Prilozheniya № 2 k Prikazu FAS Rossii № 38/19 ot 18.11.2019. SPb.: PAO «Gazprom», 2022. (in Russian).
3. Zabelin N.A., Lykov A.V., Rassokhin V.A. Otsenka Raspolagaemoy Teplovoy Moshchnosti Ukhodyashchikh Gazov Gazoperekachivayushchikh Agregatov Edinoy Sistemy Gazosnabzheniya Rossii. Nauchno-tekhnicheskie Vedomosti Sankt-Peterburgskogo Gos. Politekhn. Un-ta. 2013;4—1(183):136—144. (in Russian).
4. Chernikov V.F. i dr. Optimizatsiya Rezhimov Uchastka Magistral'nogo Gazoprovoda. Gazovaya Promyshlennost'. 2010;9(650):42—44. (in Russian).
5. Reza Majdi Yazdi M. e. a. Comparison of Gas Turbine Inlet Air Cooling Systems for Several Climates in Iran Using Energy, Exergy, Economic, and Environmental (4E) Analyses. Energy Conversion and Management. 2020;216:112944.
6. Yan Cao e. a. Waste Heat from a Biomass Fueled Gas Turbine for power Generation via an ORC or Compressor Inlet Cooling via an Absorption Refrigeration Cycle: a Thermoeconomic Comparison. Appl. Thermal Eng. 2021;182:116117.
7. Matjanov E. Gas Turbine Efficiency Enhancement using Absorption Chiller. Case study for Tashkent CHP. Energy. 2020;192(7):116625.
8. Fedyukhin A.V. i dr. Primenenie Prikladnykh Programmnykh Sredstv dlya Resheniya Zadach Promyshlennoy Teploenergetiki. M.: Izd-vo MEI, 2016. (in Russian).
9. Katalog Gazoturbinnogo Oborudovaniya. Rybinsk: Gazoturbinnye Tekhnologii, 2011. (in Russian).
---
For citation: Shomov P.A., Bartenev A.I., Sultanguzin I.A., Koryagin A.N., Kulagin S.M.,
Baydaa Bo Dakkah. The Energy Efficiency of Using Absorption Heat Transformers on Gas
Compressor Units. Bulletin of MPEI. 2023;2:118—124. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-
6982-2023-2-118-124.
2. Информация об основных показателях финансово-хозяйственной деятельности ПАО «Газпром» за 2021 г. в сфере оказания услуг по транспортировке газа по магистральным трубопроводам, входящим в Единую систему газоснабжения, по форме Приложения № 2 к приказу ФАС России № 38/19 от 18.11.2019. СПб.: ПАО «Газпром», 2022.
3. Забелин Н.А., Лыков А.В., Рассохин В.А. Оценка располагаемой тепловой мощности уходящих газов газоперекачивающих агрегатов единой системы газоснабжения России // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского гос. политехн. ун-та. 2013. № 4—1(183). С. 136—144.
4. Черников В.Ф. и др. Оптимизация режимов участка магистрального газопровода // Газовая промышленность. 2010. № 9(650). С. 42—44.
5. Reza Majdi Yazdi M. e. a. Comparison of Gas Turbine Inlet Air Cooling Systems for Several Climates in Iran Using Energy, Exergy, Economic, and Environmental (4E) Analyses // Energy Conversion and Management. 2020. V. 216. P. 112944.
6. Yan Cao e. a. Waste Heat from a Biomass Fueled Gas Turbine for power Generation via an ORC or Compressor Inlet Cooling via an Absorption Refrigeration Cycle: a Thermoeconomic Comparison // Appl. Thermal Eng. 2021. V. 182. P. 116117.
7. Matjanov E. Gas Turbine Efficiency Enhancement using Absorption Chiller. Case study for Tashkent CHP // Energy. 2020. V. 192(7). P. 116625.
8. Федюхин А.В. и др. Применение прикладных программных средств для решения задач промышленной теплоэнергетики. М.: Изд-во МЭИ, 2016.
9. Каталог газотурбинного оборудования. Рыбинск: Газотурбинные технологии, 2011
---
Для цитирования: Шомов П.А., Бартенев А.И., И.А. Султангузин, А.Н. Корягин, С.М. Кулагин, Баидаа Бу Дакка. Оценка энергетической эффективности применения абсорбционных трансформаторов теплоты на газоперекачивающих агрегатах // Вестник МЭИ. 2023. № 2. С. 118—124. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-2-118-124.
#
1. Godovoy Otchet PAO «Gazprom» za 2021 g. SPb.: PAO «Gazprom», 2022. (in Russian).
2. Informatsiya ob Osnovnykh Pokazatelyakh Finansovo-khozyaystvennoy Deyatel'nosti PAO «Gazprom» za 2021 g. v Sfere Okazaniya Uslug po Transportirovke Gaza po Magistral'nym Truboprovodam, Vkhodyashchim v Edinuyu Sistemu Gazosnabzheniya, po Forme Prilozheniya № 2 k Prikazu FAS Rossii № 38/19 ot 18.11.2019. SPb.: PAO «Gazprom», 2022. (in Russian).
3. Zabelin N.A., Lykov A.V., Rassokhin V.A. Otsenka Raspolagaemoy Teplovoy Moshchnosti Ukhodyashchikh Gazov Gazoperekachivayushchikh Agregatov Edinoy Sistemy Gazosnabzheniya Rossii. Nauchno-tekhnicheskie Vedomosti Sankt-Peterburgskogo Gos. Politekhn. Un-ta. 2013;4—1(183):136—144. (in Russian).
4. Chernikov V.F. i dr. Optimizatsiya Rezhimov Uchastka Magistral'nogo Gazoprovoda. Gazovaya Promyshlennost'. 2010;9(650):42—44. (in Russian).
5. Reza Majdi Yazdi M. e. a. Comparison of Gas Turbine Inlet Air Cooling Systems for Several Climates in Iran Using Energy, Exergy, Economic, and Environmental (4E) Analyses. Energy Conversion and Management. 2020;216:112944.
6. Yan Cao e. a. Waste Heat from a Biomass Fueled Gas Turbine for power Generation via an ORC or Compressor Inlet Cooling via an Absorption Refrigeration Cycle: a Thermoeconomic Comparison. Appl. Thermal Eng. 2021;182:116117.
7. Matjanov E. Gas Turbine Efficiency Enhancement using Absorption Chiller. Case study for Tashkent CHP. Energy. 2020;192(7):116625.
8. Fedyukhin A.V. i dr. Primenenie Prikladnykh Programmnykh Sredstv dlya Resheniya Zadach Promyshlennoy Teploenergetiki. M.: Izd-vo MEI, 2016. (in Russian).
9. Katalog Gazoturbinnogo Oborudovaniya. Rybinsk: Gazoturbinnye Tekhnologii, 2011. (in Russian).
---
For citation: Shomov P.A., Bartenev A.I., Sultanguzin I.A., Koryagin A.N., Kulagin S.M.,
Baydaa Bo Dakkah. The Energy Efficiency of Using Absorption Heat Transformers on Gas
Compressor Units. Bulletin of MPEI. 2023;2:118—124. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-
6982-2023-2-118-124.
Published
2022-12-16
Section
Theoretical and Applied Heat Engineering (Technical Sciences) (2.4.6)
