Tłocznia - główny element gazowego systemu przesyłowego

• Autorzy: Chaczykowski Maciej , Osiadacz Andrzej J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/17.2024.4.2

Warianty tytułu

EN

Compressor station - main element of the gas transmission system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono stacje przetłoczne i stosowane w nich rozwiązania technologiczne, jako elementy systemu przesyłu gazu. Przedstawiono metodę modelowania maszyn przepływowych, którą można wykorzystać do obliczeń symulacyjnych i optymalizacyjnych systemu przesyłowego. Metoda zawiera model sprężarki odśrodkowej, umożliwiający wyznaczenie sprawności procesu sprężania w różnych warunkach pracy systemu, model matematyczny turbiny gazowej, umożliwiający określenie sprawności turbozespołu oraz zużycia paliwa przy nominalnym i częściowym obciążeniu maszyn, oraz model matematyczny chłodnicy wentylatorowej gazu, umożliwiający wyznaczenie wydajności chłodnicy i zapotrzebowania na energię elektryczną w różnych warunkach pracy systemu.

EN

The article discusses pumping stations and the technological solutions used in them as elements of the gas transmission system. A method for modelling flow machines that can be used for simulation and optimisation calculations of the transmission system is presented. The method includes a model of a centrifugal compressor enabling the efficiency of the compression process to be determined under different operating conditions of the system, a mathematical model of a gas turbine enabling the efficiency of the turbine unit and fuel consumption to be determined at nominal and part load of the machinery, and a mathematical model of a gas fan cooler enabling the efficiency of the cooler and electricity demand to be determined under different operating conditions of the system.

Słowa kluczowe

PL

tłocznia; sprężarki odśrodkowe; turbiny gazowe; modele matematyczne elementów tłoczni

EN

compressor station; centrifugal compressors; gas turbines; mathematical models of compressor station components

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Gaz, Woda i Technika Sanitarna
• Rocznik: 2024
• Tom: Nr 4
• Strony: 10--16
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Chaczykowski Maciej

• Zakład Systemów Ciepłowniczych i Gazowniczych, Politechnika Warszawska

autor

Osiadacz Andrzej J.

• Zakład Systemów Ciepłowniczych i Gazowniczych, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Annaratone D. 2010. Engineering Heat Transfer, Springer-Verlag, Berlin.
• [2] AspenTech. 2011. Aspen HYSYSTM: http://www.aspentech.com/products/aspen-hysys.aspx (dostęp luty 2011).
• [3] Brun K., Nored M. B. 2006. Guideline for field testing of gas turbine and centrifugal compressor performance - Release 2.0, Southwest Research Institute, San Antonio, TX.
• [4] Camporeale S. M., Fortunato B., Mastrovito M. 2006. ”A modular code for real time dynamic simulation of gas turbines in Simulink” J Eng Gas Turbines Power-Trans ASME 128: 506-17.
• [5] Chacartegui R., Sanchez D., Mufoz A., Sanchez T. 2011. ”Real time simulation of medium size gas turbines”. Energy Convers Manage (52): 713-24.
• [6] Chaczykowski M. 2012. ”Procesy cieplne w stacji przetłocznej zwiększające efektywność transportu gazu”. Prace naukowe Politechniki Warszawskiej, Inżynieria Środowiska, z. 60, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2012.
• [7] GE Energy. 2011.Gate Cycle" Software - http://www.gepower.com/prod_serv/products/oc/en/opt_diagsw/gatecycle.htm (dostęp luty 2011).
• [8] Gresh M. T. 2001.Compressor Performance Aerodynamics for the User, second ed., Butterworth Heinemann, Boston.
• [9] Incropera F. P., DeWitt D. P. 2001.Fundamentals of Heat and Mass Transfer. 5th ed., John Wiley & Sons, New York.
• [10] Jiang W., Khan J., Dougal R. A. 2006. ”Dynamic centrifugal compressor model for system simulation”. J Power Sources (158): 1333-43.
• [11] Kalinowski E. 1995. Przekazywanie ciepła i wymienniki, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.
• [12] Kim J. H., Song T. W., Kim T. S., Ro S. T. 2001. ”Model development and simulation of transient behaviour of heavy duty gas turbines”. J Eng Gas Turbines Power Trans ASME (123): 589-4.
• [13] Kays, W. M., and London A. L. 1984. Compact heat Exchangers, 3d ed., McGraw-Hill, New York.
• [14] Kurz R., Ohanian S., 2003. Modeling turbomachinery in pipeline simulations, w materiałach: PSIG The 35th Annual Meeting, Bern.
• [15] Kurz, R., Brun, K. 2009. ”Degradation of gas turbine performance in natural gas service”. Journal of Natural Gas Science and Engineering 1(3): 95-102.
• [16] Mohitpour, M., Golshan, H., Murray, A. 2003. Pipeline Design $z Construction - A Practical Approach, second ed., ASME Press, New York.
• [17] Odom F. M., Muster G. L. 2009. Tutorial on Modeling of Gas Turbine Driven Centrifugal Compressors, w materiałach: PSIG The 40th Annual Meeting, Galveston, TX.
• [18] Percell P. B., Ryan M. J. 1987. Steady state optimization of gas pipeline network operation, w materiałach: PSIG The 19th Annual Meeting, Tulsa.
• [19] Ransom D., Brun K., Kurz R. 2007. Enthalpy determination methods for compressor performance calculations, w materiałach: ASME Turbo Expo, GT2007-27038, Montreal, 1407-13.
• [20] RTO. 2007. Performance prediction and simulation of gas turbine engine operation for aircraft, marine, vehicular and power generation, research and technology organization report RTO-TR-AV T-036, RTO/NATO, Neuilly-sur-Seine.
• [21] TU Delft. 2011. Cycle-Tempo™: www.cycle-tempo.nl (dostęp luty 2011).
• [22] Varbanov P. S., Doyle S., Smith R. 2004. ”Modelling and optimization of utility systems,”. Chem Eng Res Des (82): 561-78.
• [23] Walton T. A. 1986. “PC program helps monitor efficiency by describing pump, compressor impeller curves”. Qil Gas J (84): 55-8.
• [24] Wu S., Rios-Mercado R. Z., Boyd E. A., Scott L. R. 2000. ”Model relaxation for the fuel cost minimization of steady state gas pipeline networks”. Math Comput Model (31): 197-220.
• [25] Yoshikai, H., 1997, Representation of air cooled heat exchanger in modeling pipeline simulation program. Proceedings of the PSIG - the 29th Annual Meeting, Tucson.
• [26] Yu Y., Chen L., Sun F., Wu C. 2007. ”Neural-network based analysis and prediction of a compressor's characteristic performance map”. Appl Energy (84): 48-55.
• [27] Zhang N., Cai R. 2002. ”Analytical solutions and typical characteristics of part-load performances of single shaft gas turbine and its cogeneration”. Energy Convers Manag (43): 1323-37.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).