Minimalizację kosztów eksploatacji sieci ciepłowniczej można sprowadzić do zagadnienia minimalizacji sumy kosztów strat ciepła i kosztów energii pompowania. Jak znaleźć między nimi kompromis, aby zwiększać efektywność energetyczną systemu ciepłowniczego?
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule porównano z punktu widzenia technicznego i ekonomicznego wybrane systemy odzysku ciepła możliwe do zastosowania w tłoczniach gazu ziemnego wyposażone w sprężarki odśrodkowe napędzane turbinami gazowymi.
EN
In the article selected heat recovery systems were compared from technical and economical point of view, possible for use in gas compressor stations fitted with centrifugal compressors driven by gas turbines.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono zjawisko uderzenia hydraulicznego występujące w sieciach ciepłowniczych. Przedstawiono dokładną analizę zjawiska wykorzystując model matematyczny nieustalonego przepływu wody w rurociągu ciepłowniczym.
EN
A phenomenon of the hydraulic shock in district heating networks is discussed in the paper. Precise analysis of the phenomenon is presented by using a mathematical model of a non-stationary water flow in a heating pipeline.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono algorytm wykrywania nieszczelności w sieciach gazowych. Algorytm wykorzystuje symulator dynamiczny oparty o paraboliczny model opisujący nieustalony przepływ gazu w rurociągu. Scharakteryzowano zasady wykrywania nieszczelności opracowanym algorytmem oraz zdefiniowano kryteria ustalania wartości wycieku.
EN
The article describes the algorithm for leakage detection in gas networks. The algorithm uses dynamic simulator based on parabolic model which describing the unsteady gas flow within the pipeline. In this article, developed algorithm is characterized and as well as the criteria for determining the value of the leakage is formulated.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Water hammer problem in gas pipeline was discussed in the paper. Unsteady flow gas model was formulated and solved using method of characteristics. Investigations were carried out for two different structures of the networks.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono wyniki badań algorytmu wykrywania nieszczelności w sieciach gazowych. Badania przeprowadzono dla pojedynczego odcinka gazociągu oraz dla sieci o strukturze drzewowej wykorzystując w tym celu dane rzeczywiste. Rezultaty badań potwierdziły poprawność działania algorytmu. Nieszczelności gazociągów były poprawnie lokalizowane a wartości wycieków dokładnie określane.
EN
The article discusses the results of investigations an algorithm to detect leaks in gas networks. The study was conducted for a single section of the pipeline and the network of tree 'structure using the real data. Research results have confirmed the correctness of the algorithm. Pipeline leaks can be correctly located and the leak accurately determined.
In this chapter optimal utilization of natural gas from shale gas formations is investigated. Direct conversion to power using CHP plants with gas engines, gas turbines and microturbines is analyzed, including the evaluation of the economic effectiveness of this solution by considering CAPEX, CO2 emissions quotas, and electricity certificates. The possibility of the development of the new gas sources in combination with the local renewable energy sources is briefly discussed. Next the analysis of the supply potential to the local gas grids based on hydraulic simulation studies is performed. An algorithm for optimal selection of diameters of the gas network is presented. A feasibility study of waste energy recovery in the pressure regulator station is included. An alternative solution to pipeline transportation in the form of road transport of the liquefied natural gas (LNG) and compressed natural gas (CNG) is also analyzed. Comparison of the economic effectiveness of the small-scale LNG chain and the pipeline transport is illustrated by means of a hypothetical but realistic case study for a distance of 50 km.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono stan sektora ciepłowniczego w Polsce i jego kierunki rozwoju do roku 2050. Omówiono elementy nowoczesnego zarządzania, inteligentne systemy ciepłownicze i problemy integracji systemu ciepłowniczego z elektroenergetycznym i gazowym. Scharakteryzowano cztery filary, na których powinny opierać się nowoczesne systemy ciepłownicze.
EN
The article presents the condition of the district heating sector in Poland and its development trends in the horizon of year 2050. There are discussed the elements of modem management, intelligent district heating systems and problems of integration of the district heating system with electricity and gas systems. The four pillars, on which the modern district heating systems should be based, are characterized.
In this paper, gas pipeline optimization includes constraints resulting from hydrate prevention. The key is to seek for the optimal settings of both: the compressor units and hydrate combating method at minimum fuel consumption subject to security of supply and hydrate prevention. A case study is conducted on the Polish section of the Yamal pipeline and an arbitrarily selected partial onshore and offshore pipeline. Three different configurations are investigated: (i) cooling the compressed gas, (ii) no cooling and (iii) line heating immediately after the compressor station. For each configuration, the fuel consumption of the compressors is minimized and in order to prevent hydrate formation, the outlet temperature of the line heater, allowable water vapour in the gas and methanol concentration are calculated for each pipe section. The hydrate model is based on the statistical mechanical approach of Van der Waals and Platteeuw and applicable for systems that contain water (free or dissolved in gas), methanol and mixed gases both hydrate and non-hydrate formers.
PL
W artykule omówiono zagadnienie optymalizacji gazowego systemu przesyłowego uwzględniając dodatkowo ograniczenia wynikające z warunków tworzenia się hydratów. Kryterium optymalizacji to minimum zużycia paliwa w tłoczniach gazu. Badania przeprowadzono na polskiej części gazociągu jamalskiego dla trzech przypadków pracy tłoczni: chłodzenie gazu w tłoczni, brak chłodzenia oraz podgrzewanie gazu za stacją przetłoczną. Dla każdego wariantu, zużycie paliwa przez sprężarki jest minimalizowane oraz w celu przeciwdziałania tworzenia się hydratów, temperatura wyjściowa podgrzewacza jest obliczana a także obliczana jest zawartość pary wodnej i metanolu w gazie dla każdej sekcji gazociągu. Zastosowany model hydratu jest oparty na modelu Van der Waalsa oraz Platteeuw.
Wyznaczenie operatorów systemów przesyłowych, operatorów systemów dystrybucyjnych lub operatorów systemów połączonych oraz stosowanie zasady TPA powodują, że znacznie wzrasta rola procesów modelowania przepływu gazu w sieciach. Operatorzy odpowiedzialni za realizację usługi przesyłowej powinni mieć pełną wiedzę o właściwościach hydraulicznych sieci którą użytkują. Głównym celem stosowania programów symulacyjnych jest badanie zachowania się sieci gazowych w określonych warunkach. Rozwiązanie określonego układu równań algebraicznych lub różniczkowych opisujących sieć, dla założonych obciążeń i zasileń sieci da odpowiedź na pytania dotyczące wartości ciśnień lub przepływów w wybranych punktach lub fragmentach sieci. Dzięki algorytmom symulacji możemy znacznie zmniejszyć nakłady na wyposażenie pomiarowe systemów gazowniczych, a także, zakładając poprawność modeli, uzyskiwać pełną i dokładną informację o systemie. W sieciach o ciśnieniu do 0,5 MPa stosujemy wyłącznie algorytmy symulacji statycznej. Z kolei w sieciach przesyłowych stosowane są przede wszystkim algorytmy symulacji dynamicznej. W artykule został przedstawiony pakiet do symulacji sieci w stanach nieustalonych. Weryfikacja na zbiorze danych rzeczywistych potwierdziła poprawność działania algorytmu.
EN
Establishment of transmission system operators, distribution system operators, or operators of combined systems, and implementation of the TPA principle, significantly increased the role of the processes of modeling and simulation of the gas flow in pipeline networks. Operators responsible for pipeline transportation services should have an in-depth knowledge of the hydraulic properties of their networks. The main objective of using the simulation program is to study the behavior of the gas network under certain operating conditions. The solution of the system of algebraic or differential equations describing the network, for given supply and load profiles, will give the answer to questions about the pressure and flow rate values at selected nodes and edges of the network. Thanks to simulation algorithms we can significantly reduce the expenses on measurement equipment in gas networks, and, assuming the correctness of the models, obtain the complete and accurate information about the system. For the gas distribution systems with operating pressures up to 0.5 MPa only the steady-state simulation algorithms are being considered, while for the transmission networks mainly the transient simulation algorithms are used. In this article, the software package for simulation of the gas networks under transient conditions is presented. Verification of the program based on real pipeline measurement data confirmed the correctness of the algorithm.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono strukturę i rozwiązania sprzętowe systemów inteligentnego opomiarowania stosowanych w ciepłownictwie. Następnie dokonano zwięzłego przeglądu cech funkcjonalnych inteligentnych liczników ciepła/chłodu na tle liczników energii elektrycznej i gazu. Przestawiono model centralizacji usług inteligentnego opomiarowania i uwarunkowania w zakresie zarządzania popytem w inteligentnych sieciach ciepłowniczych.
EN
The structure and hardware of smart metering systems for district heating networks are considered in the article. A concise review of functional features of smart heat/cold meters against electricity and gas meters is conducted. The model of centralised smart metering services and the ramifications of demand management in district heating networks are also discussed.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawione zostały wyniki pracy badawczej mającej na celu opracowanie procesu redukcji ciśnienia gazu o zerowej energii dostarczanej netto, tj. samowystarczalnego pod względem energetycznym, oraz o zerowej emisji dwutlenku węgla. Zaprezentowane zostały rozwiązania techniczne stacji gazowej, w której energia odpadowa dostępna w procesie redukcji ciśnienia gazu jest przekształcana na energię elektryczną i ciepło, odpowiednio do procesów osuszania i podgrzewania gazu. Opracowana koncepcja poddana została walidacji na podstawie bilansu energetycznego przeprowadzonego na symulatorze procesowym z wykorzystaniem modeli matematycznych elementów stacji. Wyniki obliczeń symulacyjnych pokazują poprawność zaproponowanego rozwiązania i możliwość znaczącego obniżenia kosztów eksploatacji stacji gazowej.
EN
This paper presents the results of a research project aimed at developing a concept of zero-energy pressure reduction process, i.e. energy-self-sufficient, and zero-carbon emitting. The technical solutions of the city gate station, in which the waste energy from pressure reduction process is subsequently converted into electricity and heat for the processes of gas dehydration and gas preheating, are presented. The developed concept was validated based on the energy balance calculations carried out in a chemical process simulator using the mathematical models of the elements of the station. The results of the calculations show the correctness of the proposed solution and the possibility of a significant reduction of the operational costs of the city gate station.
Zarówno prawidłowa eksploatacja istniejących systemów gazowniczych, jak również ich rozbudowa nic może być realizowana bez pomocy nowoczesnej techniki. Prawidłowa eksploatacja sieci to przede wszystkim realizacja dostaw gazu odbiorcom zgodnie z podpisanymi umowami, przy jednoczesnej minimalizacji szeroko rozumianych kosztów eksploatacji. W przypadku sieci wysokociśnieniowych oznacza to zmniejszenie kosztów eksploatacji agregatów sprężających gaz. Wzrost udziału w zużyciu gazu przez sektor komunalny powoduje znaczny wzrost nierównomierności poboru gazu. Efektywne sterowanie takim systemem wymaga zastosowania zaawansowanych metod numerycznych, algorytmów obliczeniowych o dużym stopniu złożoności i odpowiedniej jakości środków technicznych. Jeśli chodzi natomiast o sieci dystrybucyjne, to celem podstawowym jest minimalizacja strat gazu poprzez odpowiedni dobór ciśnień w węzłach. Innym problemem sieci dystrybucyjnych jest odpowiedni rozkład strumieni w sieci tak, aby minimalizować sumaryczne spadki ciśnień. Z kolei, prawidłowa rozbudowa sieci to wybór wariantu, który spełni warunki przyjętego kryterium kosztów eksploatacji oraz budowy. Oprogramowanie do obliczania i ewidencji sieci powinno zatem stanowić podstawowe narzędzie pracy służb odpowiedzialnych za transport i dystrybucję gazu.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Natural gas in Poland is transported by onshore pipelines with a maximum operating pressure of up to 8.4 MPa. The gas pressure is then reduced to 1.6 MPa or 0.4 MPa for delivery to regional/local distribution networks or to end-user installations. The pressure reduction is usually performed by a pressure regulator. Pressure reduction can also be achieved through expansion of the gas at the turboexpander, which can be harnessed to produce electricity from the recovered mechanical energy of the gas. The main objective of this study is to investigate the factors influencing the efficiency of the gas expansion process and to carry out a feasibility study involving the application of turboexpanders at selected natural gas pressure regulator stations belonging to the Polish transmission system operator Gaz System S.A.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.