Шпаргалка по "Газоснабжению"

1. Развитие газовой промышленности  в странах СНГ. Структура потребления  газа.

 

Газовая промышленность в странах СНГ.

Газоснабжение – сложный комплекс технических  устройств, от добычи естественного  и производства искусственного горючего газа, хранению, передачи и распределению  его для химического сырья  и топлива, промышленным, бытовым  и сельскохозяйственным потребителям.

Развитие  газовой промышленности и газоснабжения  населенных пунктов и промышленных предприятий на базе природного газа в СССР началось в 40г. 20 в., когда были открыты месторождения в Республике Коми. В 1946 г. Был сдан в эксплуатацию первый крупный магистральный газопровод Саратов-Москва:

• Производительность – 1,4 млн. м³ г/сут;
• d=300мм;
• l=740 м.

Пуск этого  газопровода рассматривался как  начало широкой газификации стран. В последние годы газовая отрасль  бурно развивалась и превратилась в одну из важных отраслей народного  хозяйства.

Сейчас страны СНГ занимают первое место в мире по запасам и добыче природного газа. Разведанные запасы в них 54 триллионов м³, потенциальные – 120 триллионов м³.

Имеется 800 месторождений  в странах СНГ природного газа. Особенно большой прирост промышленных запасов наблюдался в 1966-1971гг., когда  были открыты богатейшие месторождения  в районе средней Азии и западной Сибири.  Были созданы масштабные сырьевые базы в Тюменской обл., Р. Коми, Туркменской Республики, восточной  Сибири. Сейчас на долю Российской Федерации  приходится 85% промышленных запасов, в  Средней Азии  - 15%.

О масштабах и темпах развития газовой промышленности и системы газоснабжения позволяют судить следующие цифры: Добыча газа в млрд. м³

1946г.  –  1,3, 1958г. – 29, 1980г.  – 435, 1990 –  700, Сейчас – 800.

Особенно  значительный рост добычи газа наблюдался в 1981-1985гг. за эти годы построены  сверхмощные магистральные газопроводы  из северных районов Тюменской обл., и экспортный газопровод Уренгой  – Ужгород.

• Производительность – 32 млрд. м³ г/год;
• d=1420мм;
• l=4500 м;
• рабочее  давление – 7,5МПа.

В 1987 г. Были введены в строй магистральные  газопроводы Ямбург – Елец, Оха  – Комсомольск-на-Амуре. Значительный рост добычи газа существенно изменил  топливный баланс страны. Если в 1950г. удельный вес газового топлива в  общем топливном балансе занимал 2%, то сейчас 43%.

Структура потребления газа.

60% - промышленный расход,

24% - коммунально-бытовой,

13% - электростанции,

1,5% - сельское хозяйство,

Остальное – транспорт и строительство.

С помощью  природного газа выполняется 93% выплавки чугуна и стали, 50% - проката, производится 95% млн. удобрений, 65% - цемента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Развитие газоснабжения  в Беларуси 

Развитие газового комплекса в  Беларуси началось в 1960г., когда 1-ым потребителям Минска был подан природный газ  из Дашавы (Зап. Украины). Эти события  стали началом широкого применения газа в народном хозяйстве. В дальнейшем газоснабжение Бел. осуществляется из северных месторождений Тюменской области. За 1974 – 1985 гг. была построена развитая сеть магистральных трубопроводов, а именно 2 нитки газопроводов: Торжок – Минск – Ивацевичи длиной 1450 км и отводы от него на Могилев, Гомель, Климовичи, потом на Бобруйск, Витебск, Гродно, Молодечно. В начале этого века были построены 2 нитки магистральн. Трубопровода Ямал –Европа, Ø=1420 мм, протяженностью на территории Беларуси 575км; компресс.станций на  нем. Сейчас система газопроводов включает:

- 6,3 тыс. км газопроводов с  Ø от 100 до 1420 мм

- 6 линейных компрессорных станций

- 200 газораспределительных станций

- 3 подземных хранилища газа (Осиповическое, Прибугское, Мозырское). Общий объем хранилищ 1 млрд м³.

Непрерывно растет протяженность  распределительных сетей.

1985г. – 5тыс.700км; 1990 – 9тыс.500; 1995 – 14тыс; сейчас – 30 тыс.км

Газовая промышленность одна из немногих отраслей народного хозяйства, в  которой не произошло обвального снижения производства после распада  СССР. Потребление газа в РБ непрерывно растет:

1980 – 5млрд м³; 1985 - 9 млрд м³; 1990 - 15 млрд м³; 2000 - 16 млрд м³; 2010 – 20,6 млрд м³.

РБ занимает одно из первых мест в  мире по уровню газификации страны. К 2001г. были газифицированы 91 район  из 118, 119 городов и поселков городского типа; 1265 промпредприятий; 3,5 млн. квартир (половина из квартир – природным  газом). Для снабжения потребителей сжиженным газом построено 16 газораспределительных  станций. В настоящее время газифицированы все 118 райцентров, все 112 городов, 2000 промпредприятий, 2000 коммунальных предприятий; газифицированы природным газом 3,5 млн. кв..

Природный газ прежде всего для нас это важнейший топливный ресурс для производства тепловой и электроэнергии. В топливном балансе страны удельный вес газового топлива составляет 75%.

Структура потребления газа в РБ.

- энергетика – 50,4%

- промышленность – 30,2%

- население – 7,9%

- с/х и коммунально-бытовые потребители  – 7,9%

- другие – 3,6%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Мировые запасы газа  и его добыча.

В 1950 – основная добыча – США  – 170 млрд. м³ (≈90% мирового потребления). В 1959 открыты большие запасы в Голландии, затем в Северном море. В 1980 80 % мировой добычи добывалась в 6 странах (США, СССР, Голландия, Канада, Мексика,  Англия). Больше всего – в США. В 1991 на страны СНГ приходилось добычи 37%, США – 29%, Канада – 5%, Голландия – 4%, Англия и Индонезия – 3%. Предполагается, что с 2000 по 2025год возрастет потребление газа на 70%. Доля газа  в мировом потреблении первичной энергии повысится с 23% до 28%. Сегодня газ добывается в 100 странах мира. Общие запасы оцениваются в 172 трлн. м³, из них РФ – 47 трлн., Иран 27 трлн., Катар – 26 трлн. Потенциальные запасы оцениваются в 280 трлн. Доля газа в общем топливном балансе в мире – 23%, в СНГ – 43%, в США – 23%, в Зап. Европе – 15%, в Японии – 11%. Структура потребления газа в Зап. Европе: коммунально-бытовой сектор – 47%, промышленность – 33%, электростанции – 14%, прочее – 6%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Технико-экономические  преимущества использования газа

1. Низкая себестоимость. Газ является не только высококачественным, но и самым дешёвым топливом.

   Для  населения РБ стоимость  газа при отсутствии газовых  отопительных приборов =462р. за 1 ; А при отсутствии счётчиков при наличии газовой плиты и централизованного горячего водоснабжения =31700 р. с одного человека в месяц.

Малая стоимость газа в сочетании  с удобством его транспорта и  отсутствием необходимости складского хранения обеспечивает высокий экономический  эффект замены других видов топливом - газовым. Повышается КПД агрегатов, сокращается расход топлива.

2. Горючий газ является универсальным высококачественным топливом, способным удовлетворить все виды бытового, коммунального, промышленного теплопотребления и исключая необходимость применять другие виды топлива.
3. Использование газа в народном хозяйстве позволяет интенсифицировать и автоматизировать производственные процессы в промышленном хозяйстве; улучшить качество продукции ( улучшается ведение технологических процессов в условии высоких температур из-за  более лёгкого регулирования температурных полей  и состава газовой среды в рабочем печей и установок.
4. Применение газа позволяет улучшить санитарно-гигиенические  условия труда на производстве и быта населения. Способствует росту производительности труда, позволяет оздоровить воздушный бассейн  городах и промышленных центрах. (При полном сжигании газа меньше загрязняется окружающая среда).
5. Природный газ является ценным сырьём в химической промышленности. (Для  производства спирта, пластмасс, искусственных волокон, и др.)
6. По сравнению с твёрдым топливом газообразование имеет преимущества:

- простоту транспортировки и  объектом потребления

- быстроту сжигания и прекращения  горения 

- возможность полного сжигания  при незначительных избытков воздуха с достижением высоких температур в топочных устройствах

- лёгкость поддержания требуемой  технологической атмосферы .

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Состав газообразного  топлива. Основные физико-химические  свойства.

 

Естественные  и искусственные газы, способные  гореть называют горючими газами. К  ним относятся: углеводороды, водород, оксид углерода.

Газообразное  топливо – это смесь горючих  и негорючих газов, содержащая некоторое  количество примесей. Негорючие компоненты (баласт) – это азот, кислород, углекислый газ. Примеси: водяные пары, сероводород, пыль, аммиак, цианистые соединения, смолы и др.

Основными параметрами, которые определяют состав газа являются р, t, ρ или удельный объем. Эти параметры связывают между собой уравнения состояния, которое для идеальных газов (в котором силами межмолекулярного притяжения и общим объемом молекул можно пренебречь) имеет вид:

pV=RT

Поведение  реальных газов несколько отличается от законов идеальных газов, причем отклонение тем больше, чем выше давление газа и ниже его температура. Коэффициент, учитывающий эти отклонения называется коэфф.сжимаемости. С его учетом уравнение примет вид: 
pV=ZRT,

Z – является  функцией от давления и температуры  газа.

При давлении газа до1 МПа отклонения от законов идеального газа невелики и их можно не учитывать. При более высоких давлениях, например при транспорте газа по магистральным газопроводам коэффициент сжимаемости нужно учитывать. Многие горючие газы при невысоких давлениях можно рассматривать как смеси идеальных газов, не вступающих между собой в химические реакции и подчиняющиеся законам идеальных газов. В соответствии с законом Дальтона, давление смеси идеальных газов, равно сумме отдельных газов, образующих смесь:

P_см=∑p_i

p_i – парциальное давление i-ого компонента.

Парциальное давление компонента определяется определяется по их объемному (или молекулярному) содержанию в смеси:

p_i=y_i·p_см

y_i – объемная доля i-ого компонента.

Средняя плотность  смеси идеальных газов:

Ρ_см=∑y_i·ρ_oi

При заданных значениях давления и температуры  плотность определяется из уравнения  состояния реальных газов:

 

Важнейшей характеристикой  газообразного топлива является теплота сгорания – количество тепла, выделяющегося при сжигании 1 кг или 1 м³ топлива. Различают низшую теплоту сгорания – не учитывают количество тепла, выдел.при конденсации водяных паров из продуктов сгорания, и высшую – когда это тепло учитывают. По известному составу газообразного топлива теплота сгорания определяется:

Q_н.см=∑y_i·Q_нi

Q_нi – низшая объемная теплота сгорания i-ого компонента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Природные, искусственные  и сжиженные углеводородные газы.

Различают горючие газы естественные и искусственные. Природные газы добывают из недр Земли. Они представляют собой смеси газообразных предельных углеводородов метанового ряда.(метан, этан, пропан, бутан, и т.д.)

В природных газах преобладающий- метан. Тяжёлые гомологи метана(пентан и выше) примешаны к газу в сравнительно ничтожных количествах.Природные газы не содержат оксид углерода,вожу,кислород. Содержание азота и углекислого газа невысокое.Газ может быть влажным и сухим. При транспортировке на большие расстояния его предварительно осушают.Прир. газ не имеет запаха.До подачи в сеть его предварительно одорируют.(резкий неприятный запах должен ощущаться при концентрации в воздухе 1 процент)

Естеств. Газы заключены в земной коре в пустотах и порах горных пород и в складках земной коры обращённых выпуклостями к верху. Природные газы  образуются в результате бактериального разложения органических остатков.

Природные газы бывают

1)Из чисто газовых месторождений.  Состоят в основном из метана  и являются тощими или сухими. Содержание тяжёлых углеводородов  от пропана и выше-менее 50 г/м  куб. Основные балластные компоненты- азот.

Содержание сероводородоа аммиака незначительное.Они легче воздуха.Низшая теплота сгорания от 34000 до 38000 кДж/м.куб.

2)Из скважин нефтяных месторождений  получ. Совместно с нефтью.Это попутные газы. Помимо метана содержится значительное количество более тяжёлых углеводородов.(более 150 г/м.куб.) и являются жирными. Относительная плотность их по воздуху близка к 1. Имеют более высокую низшую теплоту сгорания от 38000 до 63000 кДж/м.куб.

3)Из конденсатных месторождений.  Это смесь сухого газа и паров тяжёлых углеводородов начиная с пентана и выше. Содержание тяжёлых углеводородов- 100-150 г/м.куб. и они являются жирными. Теплота сгорания у них от 38000 до 42000 кДж/м.куб. относительная плотность может быть больше или меньше 1. Для газоснабжения нас. Пунктов сухие газы подают без существенной обработки, а из жирных извлекают тяжёлые углеводороды, которые используют для производства сжиженного газа. И моторного топлива. Физико-химические свойства сухих и обезжиренных газов примерно одиноковы. Теплота сгорания 35500 кДж/м.куб., они легче воздуха,не имеют цвета, запаха,не токсичны,но при скоплении в помещении за счёт вытеснения воздуха могут вызвать удушье. В определённых соотношениях с воздухом образуют взрывоопасную смесь.

Искусственные газы бывают высокотемпературные)от 900 до 1100 градусов) и среднетемпературные сухой перегонки твёрдых и жидких топлив.(от 500 до 550 градусов) Сухая перегонка- нагревание без доступа воздуха .получают коксовальный газ и швельгаз.