Аннотация
Предложена усовершенствованная схема охлаждения сжимаемого газа между группами ступеней сжатия в крупных промышленных центробежных компрессорных установках, позволяющая экономить энергию на сжатие за счет доохлаждения газа до температуры, близкой к температуре окружающей среды в зимнее время, и генерировать электрическую энергию на отводимой теплоте сжатия в летнее время. Произведен расчет энергосберегающего эффекта от использования жидких продуктов разделения воздуха для охлаждения сжатых газов: воздуха, кислорода и азота. В зависимости от типа привода центробежных компрессоров выполнен термодинамический расчет затрат на сжатие технических газов для полного цикла металлургического производства стали, включая сжатие воздуха для разделения, доменного дутья, газообразных кислорода и азота. Оценена удельная экономия энергии в зависимости от охлаждения сжимаемого газа между группами ступеней сжатия в промышленных центробежных компрессорных установках и от впрыска жидких продуктов разделения воздуха в поток сжимаемого газа с учетом типа привода компрессоров на примере климатических условий месторасположения ОАО «ММК».
Ключевые слова
Энергосбережение, энергоэффективная схема, центробежный компрессор, тип привода, работа сжатия, теплота, промежуточное охлаждение, органический цикл Ренкина.
1. Копцев В.В. Снижение энергозатрат при эксплуатации газовых одностопных колпаковых печей // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2006. № 2. С. 53-56.
2. Никифоров Г.В., Олейников В.К., Заславец Б.И. Энергосбережение и управление энергопотреблением в металлургическом производстве. М.: Энергоатомиздат. 2003. 282 с.
3. Заславец Б.И. Малафеев А.В. Ягольникова Е.Б. Снижение тарифов на передачу электроэнергии за счет компенсации реактивной мощности // Вестник МГТУ им Г.И. Носова. 2013. № 2. С. 75-80.
4. Система воздухоснабжения промышленных предприятий / Н.В. Калинин, И.А. Кабанова, В.А. Галковский, В.М. Костюченко. Смоленск: Смоленский филиал МЭИ (ТУ). 2000. 122 с.
5. Экономные компрессоры / Демин Ю.К., Слепова И.О., Хасанова Р.В., Картавцев С.В. // Энергонадзор. 2015. №4. С. 14-16.
6. Mathew Aneke, Meihong Wang, April 2015, Potential for improving the energy efficiency of cryogenic air separation unit (ASU) using binary heat recovery cycles, Applied Thermal Engineering, v.81. P. 223-231.
7. G. Kosmadakis, D. Manolakos, G. Papadakis, 2015, Experimental investigation of a low-temperature organic Rankine cycle (ORC) engine under variable heat input operating at both subcritical and supercritical conditions, Applied Thermal Engineering, v. 92 (2016). P. 1-7.
8. Воскобейников В.Г. и др. Металлургия стали. М.: ИКЦ. 2005. 768 с.
9. Сперкоч И.Е., Курунов И.Ф. Резервы интенсификации доменного процесса // Металлург. 2005. №2. С. 33-37.
10. Сибагатуллин С.К., Майорова Т.В. Увеличение работы газового потока в доменной печи с повышением общего перепада давления по высоте печи // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им Г.И. Носова. 2011. №1. С. 14-16.
11. Сибагатуллин С.К., Майорова Т.В., Полинов А.А. О влиянии изменения параметров состояния газа на величину его работы в доменной печи // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им Г.И. Носова. 2007. №4. С. 34-37.
12. Повышение производительности доменной печи при оптимизации автоматического управления подачей природного газа и технического кислорода в дутье / Парсункин Б.Н., Сеничкин Б.К., Андреев С.М., Рябчиков М.Ю. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им Г.И. Носова. 2011. №4. С.63-73.
13. Беляков В.П. Криогенная техника и технология. М.: Энергоатомиздат, 1982. 272 с.
14. Евстигнеев В.Л., Майорова Т.В., Рябчиков М.Ю. Применение балансовой модели для стабилизации показателей доменной плавки // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2006. № 3. С. 30-33.
15. Результаты совместного использования в доменной печи коксового орешка с одновременным улучшением качества скипового кокса / Сибагатуллин С.К., Харченко А.С., Полинов А.А., Семенюк М.А., Бегинюк В.А. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2010. № 2. С. 24-27.
16. Железорудная база ОАО «Магнитогорский Металлургический Комбинат» / В.И. Гладских, С.В. Гром, А.Б. Пермяков, Н.И. Хасанов // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им Г.И. Носова. 2007. № 2. С. 13-16.
17. Sahar Safarian, Fereshteh Aramoun, 2015, Energy and exergy assessments of modified Organic Rankine Cycles, Energy Reports, v.1. P.1-7.
18. Демин Ю.К, Картавцев С.В. Оценка энергосберегающего потенциала окружающей среды при производстве сжатого воздуха // Промышленная энергетика. 2013. №1. С. 6-8.
19. Демин Ю.К, Слепова И.О., Картавцев С.В. Электросбережение при разделении воздуха // Электротехнические системы и комплексы. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2013. №21. С. 290-292.