«Учёные - Родине» Выпуск 2. Отрасли инфраструктуры национальной экономики РФ (стр. 3 )

Проект предусматривает создание производственного комплекса состоящего из:

промышленной линии по производству жидкого теплоизоляционного покрытия; промышленной линии по производству теплоизоляционной штукатурки; лаборатории; складских площадей готовой продукции и сырьевой базы; административного (офисного помещения); демонстрационно-выставочного зала.

Сегодня Группа Компаний «ПромСтройСити»

Приливные электростанции

В России в настоящее время значительная часть потребляемой электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях, работающих на углеводородных ресурсах (газ, нефть, уголь). Однако с каждым годом возрастают трудности с формированием топливной базы теплоэнергетики, связанные с постоянным повышением отпускной цены на энергоносители и сокращением поставок газа для нужд электроэнергетики. Все возрастающая стоимость перевозок энергоносителей по железной дороге от мест их разработки до электростанций расположенных на значительном удалении и постоянно растущие требования по сокращению выброса вредных веществ и парниковых газов в атмосферу также подтверждают необходимость поиска новых энергоносителей.

На основании проведенных исследований и передового мирового опыта можно утверждать, что в недалекой перспективе (2020 – 2025 гг.) с традиционной энергетикой смогут конкурировать возобновляемые нетрадиционные источники энергии. Для России обладающей протяженным морским арктическим побережьем с необходимыми природными условиями это, в первую очередь, приливные (ПЭС) и волновые (ВлЭС) станции. Проведенное гидрографическое обследование показало реальную перспективу использования приливов для выработки электроэнергии в створах на побережьях Баренцева и Белого морей.  В удаленных от центра остродефицитных регионах Севера Европейской части страны и Дальнего Востока практически только строительством приливных электростанций могут быть решены актуальные проблемы энергетики при щадящем вмешательстве в экологию этих регионов.

Наиболее перспективной для применения является, разработанная и апробированная в России и во Франции, однобассейновая схема ПЭС, обеспечивающая наибольшее количество энергии при наименьших капитальных затратах. Использование пульсирующей во времени приливной, но неизменно гарантированной энергии в энергосистеме, позволили совместить работу ПЭС с другими электростанциями, что в принципе решило проблему использования приливной энергии.

В России при сооружении ряда ПЭС, ЛЭП и морских гидротехнических сооружений (дамба КЗС г. Санкт-Петербурга и др.) успешно апробирован наплавной способ строительства, позволяющий существенно ускорить сроки возведения объектов и удешевляющий их стоимость более чем на 30%. Другим научно-техническим порывом является разработка ортогонального гидроагрегата, имеющего ось перпендикулярно потоку. Ортогональный гидроагрегат более технологичен в изготовлении по сравнению с осевыми гидроагрегатами, имеет массу а, следовательно, и стоимость в 2- раза меньше идентичных по диаметру рабочих колес осевых машин, в холостом режиме обладает в 2 раза большей пропускной способностью, что позволяет значительно сократить водосливной фронт гидроузла и практически отказаться от водопропускных сооружений. В настоящее время действующими являются несколько ортогональных гидроагрегатов: на МГЭС Сенеж (диаметр рабочего колеса 0,25 и 0,86 м), на Кислогубской ПЭС (2,5 м) и в пристыкованном к ней новом блок-модуле диаметром 5,0 м.

Для возведения конструкций ПЭС огромное значение имеют разработанные в России технологии создания практически водонепроницаемых и высоко морозостойких бетонов. Указанные свойства бетонов были подтверждены более чем 40 летней эксплуатацией Кислогубской ПЭС. В течение длительного периода эксплуатировалась катодная система для защиты арматуры и оборудования Кислогубской ПЭС от электрохимической коррозии, показавшая превосходные результаты. Существенное значение для применения на ПЭС имеет электролизная установка, полностью обеспечившая защиту турбинных водоводов от биологического обрастания, также испытанная в процессе эксплуатации Кислогубской ПЭС.

Благодаря разработанным и апробированным в последние десятилетия новым технологиям, капитальные затраты на строительство ПЭС в настоящее время сравнялись с таковыми на сооружение ГЭС, а себестоимость энергии ПЭС в энергосистеме оказалась даже ниже себестоимости энергии всех других современных электростанций.

-исследовательский институт энергетических сооружений» ()

Проект создания морских платформ для решения экологической проблемы по очистке Черного моря от сероводорода и иловых осаждений

и производства продукции на их основе

Экологи мира бьют тревогу об увеличения загрязнения Чёрного моря сероводородом. Объем Черного моря составляет 529 955 км3, при этом сероводородный слой составляет 87%, т. е. 461 061 км3. при среднем содержании сероводорода 6 г/м3, содержание сероводорода в море составляет 2 766 366 000 тонн.

Представленный проект предусматривает создание морских технологических платформ для переработки газообразного сероводорода, выделяемого морским потоком.

Конечным продуктом установки является - чистая морская вода с температурой 9оС. Конструкция установки обеспечивает отвод очищенной воды в чистые и теплые слои моря с температурой от 9,5оС до 24оС. На температурной границе этих слоев закономерно образование планктона.

Побочным продуктом установки является - электроэнергия, серная кислота, силумин, алюминий, дюралюминий, магналий, сера и т. д.

Следует иметь ввиду, что для получения масштабного эффект очистки воды всей акватории Чёрного моря необходимо:

Изготовить не менее тридцати пяти рабочих платформ мощностью по 360 МВт/час, каждая из которых будет очищать 34 400 000 м3/час морскую воду и 64 800 м3/час грунта морского дна; Разместить все платформы на расстоянии, имеющим морскую глубину не менее 350 м от поверхности моря (на этой глубине начинается устойчивая концентрация сероводорода); Расстояние между платформами должно составлять не менее 50 м; Платформы должны быть расположены по периметру окружности диаметром не менее 5 км и представлять собой плавучий остров с системой жизни обеспечения; Должно предусматриваться транспортное соединение системы жизни обеспечения платформ с берегом, и условия складирования и перегрузки произведенной на платформах продукции; Для создания короткого плеча доставки персонала к месту работы необходимо построить служебное малоэтажное жилье на 2 400 семей сотрудников, обслуживающих комплекс.

Математическое моделирование газотранспортной системы

Газотранспортная система (ГТС) обладает большой инерционностью, и всё время находится в переходном процессе, испытывая возмущения на своих границах, возмущения от коммутаций оборудования и других факторов. Вследствие нестационарности режимов течения газа, в граничных узлах ГТС не наблюдаются даже общие балансы расходов газа.

Стационарная модель течения газа в ГТС не адекватна фактическому поведению системы и не позволяет решать основные задачи оперативного управления режимами работы магистральных газопроводов.

Для решения задач диспетчерского управления режимами работы ГТС ключевую роль играют следующие расчёты нестационарных процессов течения газа: 

● детальная идентификация эксплуатационных режимов и технического состоянияоборудования ГТС, в том числе локализация утечек газа; 

● прогноз поведения ГТС;

●  комплексная оптимизация нестационарных режимов газотранспортной системы на планируемый период времени.

Математическая модель сложных нестационарных режимов ГТС имеет в своей основе подробное описание поведения каждого элемента ГТС на основании уравнений сохранения массы, энергии и импульса.

Например, течение газа в трубах описывается тремя соответствующими нелинейными уравнениями в частных производных. Это обеспечивает подробный учёт физики протекающих процессов, таких как распространение и отражение волн сжатия и разрежения, теплообмен с окружающей средой и пр.

Уравнения элементов ГТС содержат величины 2-х видов:

1. Режимные переменные – давление, температура, массовый расход газа, скорость, плотность газа и пр.

2. Параметры уравнений – коэффициенты гидравлического сопротивления труб, коэффициенты теплопередачи, частота вращения нагнетателей, параметры характеристик газоперекачивающих агрегатов (ГПА) и пр.

Вследствие засорения труб, износа и старения оборудования и других факторов параметры линейных участков и компрессорного оборудования изменяются и должны идентифицироваться вместе с режимными переменными. Практика показывает, что без этой информации сколько-нибудь достоверный прогноз и оптимизация режимов ГТС невозможны.

В разных месторождениях химический состав газа может варьироваться. Если в ГТС состав газа неоднороден, то ИПК ГИД обеспечивает идентификацию и прогнозирование относительной плотности газа в каждой точке трассы наряду с остальными переменными газового потока.

Решение задачи идентификации эксплуатационных режимов ГТС имеет самостоятельное значение. Кроме того, эта задача создаёт основу и обеспечивает необходимые исходные данные для задач прогноза и оптимизации нестационарных режимов ГТС.

В ходе идентификации ИПК ГИД предоставляет подробную информацию о текущем нестационарном эксплуатационном режиме ГТС.

При этом определяются: 

● значения давлений, температур и расходов газа в каждой точке трассы;

●  утечки газа в линейной части;

● эффективности и параметры теплопередачи труб;

●  реальные характеристики нагнетателей каждого газоперекачивающего агрегата;

●  относительная плотность газа в каждой точке трассы;

●  и т. д.

Как частный случай, производится идентификация стационарного режима ГТС.

Идентификация ГТС обеспечивается на основе штатных измерений с локализацией грубых ошибок в исходных данных. Наличие дополнительных измерений по некоторым регионам либо ниткам ГТС повышает оперативность и точность диагностики состояния ГТС, в том числе для тех регионов, где дополнительные измерения отсутствуют. Желательно вводить в ИПК ГИД любые имеющиеся измерения, относящиеся к гидравлическим режимам. Из этих данных будет извлечен максимум полезной информации.