پیشنهاد روشی نو به منظور استفاده از انرژی هدر رفت در ایستگاه های تقلیل فشار گازCity Gate Station))
Proposal of a new method for utilizing waste energy in City gate stations (CGS)
/محمدرضا علی زاده
: فنی مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۷
، افشار
۱۰۰ص
چاپی - الکترونیکی
فاقد کلیدواژه لاتین
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی
۱۳۹۷/۱۰/۱۱
تبریز
در ایستگاه های تقلیل فشارگاز دروازه شهری( CGS) ، فشار گاز طبیعی توسط ریگولاتورهای تنظیم فشار) شیرهای فشار شکن (از PSI۱۰۵۰ به PSI۲۵۰ کاهش داده می شود .طی فرآیند رایج کاهش فشار گاز، توان فیزیکی ذخیره شده در گاز طبیعی، عملا به هدر می رود .لذا با هدف بازیافت انرژی از فشار گاز می توان با بکارگیری تجهیزاتی مانند توربو اکسپندر ضمن ایجاد کاهش فشارگاز، توان مکانیکی چرخشی نیز تولید کرد .با توجه به اینکه در فرآیند کاهش فشار، به علت مثبت بودن ضریب ژول تامسون گاز متان، دمای گاز کاهش پیدا می کند، جهت جلوگیری از هیدراته شدن گاز)یخ زدگی(، بخشی از گاز طبیعی عبوری جهت پیش گرمایش آن سوزانده می شود .لیکن در صورت تولید توان توسط توربو اکسپندرها، می توان توان بدست آمده را به صورت مستقیم یا غیر مستقیم برای پیش گرمایش گاز بکار برد .و یا با استفاده از یک سیستم پمپ حرارتی تراکمی، انرژی حرارتی با کیفیت پایین موجود در محیط را جذب نموده و حرارت حاصله را صرف پیش گرمایش گاز طبیعی نمود .در چنین حالتی نیازی به سوزاندن بخشی از گاز طبیعی جهت پیش گرمایش گاز نخواهد بود و این امر نیز کمکی به سلامت محیط زیست و جلوگیری از هدررفت انرژی خواهد بود .در این پژوهش کاربرد یک سامانه تلفیقی توربو اکسپندر و پمپ حرارتی با منبع هوا در ایستگاه تقلیل فشار گاز شماره یک تبریز مورد بررسی قرار گرفته، و با انجام تحلیل انرژی و تحلیل اقتصادی قابلیت کاربرد چنین سیستمی را در مراکز تقلیل فشار مورد بررسی قرار داده و به این نتیجه رسیدیم که به علت عدم پایداری جریان گاز و در نتیجه لزوم استفاده از توربو اکسپندر های ظر فیت پایین، قیمت پایین گاز طبیعی در ایران، و همچنین وجود موانع قانونی، این طرح در شرایط فعلی جذابیت چندانی برای سرمایه گذار بخش خصوصی ندارد
At city gate stations (CGS), the pressure of natural gas is reduced from ۱۰۵۰ PSI to ۲۵۰ PSI by gas pressure regulators ( throttling valves ). Generally the physical energy in the natural gas is wasted in the process of natural gas pressure reduction. With the purpose of gas pressure recovery through the equipments like turbo expander, it is possible to produce rotational mechanical power as well as decreasing gas pressure. In the process of pressure reduction, the coefficience of Joul- Thomson is positive and it decreases the temperature of gas and hydrates it. To avoid this, part of the N. gas at CGS is burnt. But if the turbo expanders produce mechanical power, it can be used directly or indirectly for gas pre-heating. Or a compressed type of heat Pumping system can absorb the low quality thermal energy in the environment and utilize the produced heat for pre-heating the gas. In this case there is no need to burn a part of the natural gas through CGS for pre-heating. It is protective to the environment and avoids energy wasting. In this research, the researcher has tried to study an integrative system of turbo expander and air source heat pump in Tabriz number ۱ City Gate Station. With energy and economy analysis the usability of such a system at City Gate Stations is also checked. It is concluded that because of some reasons such as the gas flow rate being unstable, the necessity of using low capacity turbo expanders, low cost of natural gas in Iran, and destricting regulations, this new method is not attractive to investors in private sector
Proposal of a new method for utilizing waste energy in City gate stations (CGS)