Analiza zmian w przepływie mieszanin gazu ziemnego i wodoru siecią rurociągów

• Autorzy: Szoplik Jolanta , Ciuksza Marta

Identyfikatory

DOI

DOI 10.36119/15.2021.5.3

Warianty tytułu

EN

Analysis of changes in the flow of mixtures of natural gas and hydrogen in pipelines network

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy analizowano wyniki symulacji przepływu gazu, mieszanin gazu i wodoru (15% lub 30% objętościowych) lub czystego wodoru w sieci gazociągów niskiego ciśnienia. Obliczenia przeprowadzono na podstawie danych o rzeczywistym obciążeniu sieci gazem ziemnym wysokometanowym dla czterech wybranych temperatur otoczenia. Analizowano wyniki rozkładu nadciśnienia mieszanin gazu z wodorem lub czystego wodoru w rurociągach sieci dla maksymalnej wielkości nadciśnienia strumienia wprowadzanego do sieci, a następnie dla każdej mieszaniny i temperatury otoczenia dobrano wielkość minimalnego nadciśnienia strumienia zasilającego sieć. Wyniki badań opracowano w postaci zależności umożliwiającej oszacowanie wielkości minimalnego nadciśnienia strumienia w zależności od udziału wodoru w mieszaninie. Wykazano, że w przypadku transportu wodoru lub mieszanin gazu i wodoru zwiększa się obciążenie sieci, co wymaga zwiększenie nadciśnienia strumienia na wejściu do sieci, które może być nawet większe od maksymalnego nadciśnienia dopuszczalnego dla sieci niskiego ciśnienia.

EN

The study analyzed the results of simulating the flow of gas, gas mixtures and hydrogen (15% or 30% by volume) or pure hydrogen in the low pressure gas pipeline network. The calculations were made on the basis of data on the actual network load with high-methane natural gas for four selected ambient temperatures. The results of the overpressure distribution of gas-hydrogen or pure hydrogen mixtures in the network pipelines were analyzed for the maximum value of the overpressure of the stream fed to the network, and then for each mixture and the ambient temperature, the value of the minimum overpressure of the stream supplying the network was selected. The test results were compiled in the form of a relationship that allows the estimation of the minimum flow overpressure depending on the hydrogen content in the mixture. It has been shown that when transporting hydrogen or gas-hydrogen mixtures, the network load increases, which requires an increase in the overpressure of the stream at the entrance to the network, which may be even greater than the maximum overpressure allowed for the low pressure network.

Słowa kluczowe

PL

sieć gazowa niskiego ciśnienia; symulacje przepływu; transport wodoru; transport mieszanin gazu; rozkład nadciśnienia w sieci

EN

low pressure gas pipeline network; gas flow simulations; transport of hydrogen; transport of gas mixtures; distribution of overpressure in the network

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2021
• Tom: nr 5
• Strony: 22--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr., wzory

Twórcy

autor

Szoplik Jolanta

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej

• https://orcid.org/0000-0003-1020-1079

autor

Ciuksza Marta

• Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej, Katedra Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Szkoła Doktorska (doktorantka)

• https://orcid.org/0000-0002-0094-9297

Bibliografia

• [1] Zhao Y., McDomell V., Samuelsen S. Influence of hydrogen addition to pipeline natural gas on the combustion performance of cooktop burner. International Journal of Hydrogen Energy, 2019, 44, 12239-12253
• [2] Jaworski J., Kukulska-Zając E., Kułaga P. Wybrane zagadnienia dotyczące wpływu dodatku wodoru do gazu ziemnego na elementy systemu gazowniczego. Nafta-Gaz, 2019, 10, 625-632
• [3] Gondal I. A. Hydrogen integration in powerto-gas networks. International Journal of Hydrogen Energy, 2019, 44(3), 1803-1815
• [4] Szoplik J., Stelmasińska P. Analysis of gas network storage capacity for alternative fuels in Poland. Energy, 2019, 172, 343–353.
• [5] Szoplik J. Application of Flow Simulation Results in the Calculation of Gas Networks. Practical Aspects of Chemical Engineering: Selected Contributions from PAIC 2019, 461- 472
• [6] Szoplik J., Ciuksza M. Sterowanie przepływem gazu w sieci na podstawie wyników symulacji przepływu. Instal, 2020, 4, 17-21; DOI 10.36119/15.2020.4.3
• [7] Szoplik J. Forecasting of natural gas consumption with artificial neural networks. Energy, 2015, 85, 208-220.
• [8] Praca pod redakcją A. Barczyńskiego. Sieci gazowe polietylenowe. Projektowanie, budowa, użytkowanie. SITPNiG - Ośrodek Szkolenia i Rzeczoznawstwa w Poznaniu - Grupa Terenowa Rzeczoznawców, Poznań, 2006

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).