Der Einsatz von Wärmepumpen zur Erdgasvorwärmung: Fid-Bau Portal

Der Einsatz von Wärmepumpen zur Erdgasvorwärmung

Agababov, V.S. / Heymer, J. / Stepanez, A.A.

Gewöhnlich werden Ferngasleitungen mit einem Druck zwischen 35 und 75 bar betrieben und nach den Übernahmestationen beträgt der Druck ca. 11 bar. Gasgroßabnehmer werden mit Erdgas in einem Druckbereich von 6 bis 19 bar beliefert. Die Druckregelanlagen der Abnehmer reduzieren den Eingangsdruck auf Enddrücke im Bereich von 1 bis 4 bar. Diese Entspannung wird als Folge des Joule-Thomson-Effektes von einer Temperaturabsenkung des Gases begleitet. Um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, wird in der Übernahmestation das Gas vor der Druckreduzierung so aufgewärmt, dass nach der Entspannung die Gastemperatur 0 Grad C nicht unterschreitet. Möglich ist auch die Gasvorwärmung mit Hilfe einer Wärmepumpe. Die Energie für den Antrieb des Wärmepumpenkompressors wird über eine Entspannungsturbine erzeugt, indem die potentielle Druckenergie des aufzuheizenden Gasstromes genutzt wird. Das vorgestellte technologische Schema kann sowohl in Übergabestationen als auch Druckreglerstationen integriert werden. Der Beitrag enthält rechnerische Beispiele für beide Fälle. Die Berechnungen für eine Übergabestation erfolgen für eine Entspannungsturbine mit einer Leistung von 5 MW. Für die Druckreglerstationen erfolgt eine thermodynamische Berechnung. Hierbei wird vorausgesetzt, dass eine für diese Bedingungen geeignete Entspannungsturbine projektiert und gefertigt werden kann.