Газотурбинная установка

СПБГУАП / Санкт-Петербург

Введение Назначение компрессорных станций

Общая характеристика предприятия Компрессорный цех №6 Компоновка оборудования ГПА Схема крановой обвязки ГПА Газотурбинная установка ГТН-25

Оборудование, входящее в состав ГТУ Устройство и работа ГТУ Центробежный нагнетатель

Основные технические характеристики ЦБН 650-22-2

Принцип работы центробежного нагнетателя Маслоснабжение газотурбинной установки ГТН-25

Система смазки и уплотнения нагнетателя Правила эксплуатации системы маслоснабжения

Расчет потребности масла на заполнение маслосистем и пуско-наладку вновь вводимых или заменяемых ГПА Проверочный расчет маслосистемы Гидравлический расчет маслопровода Гидравлический расчет коллектора Литература

СПБГУАП / Санкт-Петербург

Введение

Вопрос надежности газоперекачивающих агрегатов при их эксплуатации является одним из важнейших направлений работы эксплуатационного персонала. Правильный и качественный процесс маслоснабжения является одним из основных аспектов данного вопроса.

Система маслоснабжения применяется для смазки, регулирования и уплотнения газотурбинных двигателей и нагнетателей. Поэтому анализ системы маслоснабжения компрессорной станции и ее эксплуатации является одним из важнейших вопросов в подготовке инженеров данного профиля.

СПБГУАП / Санкт-Петербург

Назначение компрессорных станций

Компрессорные станции магистральных газопроводов предназначены для компримирования транспортируемого газа до давления,

обеспечивающего его подачу от источников газа до газораспределительных станций потребителей. Основными параметрами КС являются количество транспортируемого газа, давление и температура газа на входе и выходе станции.

По технологическому принципу КС делятся на головные, размещаемые обычно в непосредственной близости от месторождений газа, и на промежуточные, располагаемые по трассе газопровода, в соответствии с его гидравлическим расчетом, на площадках, выбранных в процессе изысканий.

На ГКС газ не только компримируется, но и подготавливается для транспорта. Для обеспечения требований, предъявляемых к транспортируемому газу, на головных станциях газопровода производится сепарация, осушка, очистка, удаление сероводорода и углекислоты,

охлаждение и замер количества газа. На промежуточных КС обязательно производится очистка газа от механических примесей и, при необходимости,

охлаждение газа.

По типу применяемых на них газоперекачивающих агрегатов КС разделяют на:

-станции, оборудованные поршневыми компрессорами с газомоторным приводом (газомотокомпрессорами);

-станции, оборудованные центробежными нагнетателями с приводом от электродвигателей.

Бесперебойная работа КС обеспечивается согласованным функционированием всего комплекса сооружений, который по степени значимости может быть разделен на объекты основного и вспомогательного назначения. К основным объектам КС относятся: площадки приема и пуска очистных устройств; установки очистки газа от механических примесей;

СПБГУАП / Санкт-Петербург

компрессорный цех; коллекторы газа высокого давления; узел охлаждения газа.

К объектам вспомогательного назначения относятся: узел редуцирования давления пускового, топливного газа и газа собственных нужд; электростанция собственных нужд или трансформаторная подстанция при внешнем источнике энергоснабжения; котельная или установка утилизации тепла уходящих газов; склад горюче-смазочных материалов;

ремонтно-эксплуатационный блок; служебно-эксплуатационный блок;

служба связи; объекты водоснабжения, канализации и очистные сооружения.

Общая характеристика предприятия

Бардымское линейное производственное управление магистральных газопроводов (ЛПУ мг) входит в состав предприятия "Пермтрансгаз" в

качестве структурного подразделения.

Предметом деятельности Бардымского ЛПУМГ является транспортировка газа.

В состав ЛПУ мг входят действующие на началах внутреннего хозяйственного расчета следующие производственные службы:

Газокомпрессорная служба (ГКС);

Линейно-эксплуатационная служба (ЛЭС);

Служба контрольно-измерительных приборов и автоматики (КИП и А)

;

Атотранспортная служба (АТС);

Служба тепловодоснабжения;

Cлужба связи;

Ремонтно-строительные участки;

и др.

Бардымское ЛПУ мг обслуживает 139-и километровый участок трубопроводов от границы участка Алмазного ЛПУ мг до границы участка

СПБГУАП / Санкт-Петербург

Чайковского ЛПУ мг. Компримирование газа происходит по шести магистралям:

Уренгой - Ужгород Уренгой - Центр 1 Уренгой - Центр 2 Ямбург - Елец 1 Ямбург - Елец 2

Ямбург - Западная граница ("ПРОГРЕСС") Характеристика перекачиваемого газа:

Номинальный состав газа поступаемого в нагнетатель в % по объему: Метан СН4 98,63 Этан С2Н6 0,12 Пропан С3Н8 0,02

Бутан С4Н10 0,1

Азон N2 0,12

Углекислый газ СО2 1,01

Газ не токсичен, горюч, взрывоопасен при содержании газа в воздухе от 5 до 17 % по объему, по коррозионному воздействию на металлы -

нейтрален.

Компрессорный цех №6

Соединенные в определенной последовательности и по определенным правилам газоперекачивающие агрегаты (ГПА), трубопроводы, пылеуловители, аппараты воздушного охлаждения (АВО) и технологические краны различных диаметров образуют технологическую схему компрессорного цеха (КЦ).

КЦ №6 обслуживает магистральный газопровод Ямбург - Западная граница ("ПРОГРЕСС").

Технические показатели газопровода:

СПБГУАП / Санкт-Петербург

диаметр газопровода на данном участке Ду, мм 1400

рабочее давление Р, МПа 7,5

проектная пропускная способность Q, млрд.м3/год 42

КЦ-6 был введен в эксплуатацию в 1988 году; входит в состав Бардымского ЛПУ мг и обслуживает газопровод "ПРОГРЕСС" на участке с

1705 по 1844 км. (длина участка 139 км.)

В КЦ осуществляются следующие технологические процессы:

очистка газа от механических примесей; cжатие газа;

охлаждение газа;

измерение и контроль технологических параметров;

управление режимом газопровода;

изменение числа и режимов работы газоперекачивающего агрегата

(ГПА).

В КЦ с тремя ГПА-25 газ подается с узла подключения магистрального газопровода по подводящему трубопроводу диаметром 1400мм в коллектор,

диаметром 1000мм, установки очистки. В пылеуловителях установки газ очищается от пыли и конденсата и поступает во внутриплощадочные коллекторы. Пыль и конденсат из пылеуловителей собирают в дренажную емкость. Из двух коллекторов КЦ газ поступает в нагнетатели ГПА, где производится его компримирование до расчетного давления. Далее газ по трубопроводам поступает на установку охлаждения газа через коллектор, и,

пройдя через воздушные холодильники, возвращается в магистральный газопровод.

КЦ оснащен двухступенчатым центробежным нагнетателем 650-22-2 с

приводом от газотурбинной установки ГТК-25.

ГТУ - машина преобразующая тепловую энергию в механическую,

состоящая из компрессора, теплового устройства для нагрева рабочего тела,

турбины, системы регулирования и вспомогательного оборудования.

Полезная мощность совершается за счет внутренней энергии газового потока,

СПБГУАП / Санкт-Петербург

поступающего с большой скоростью на лопатки ротора турбины.

Компоновка оборудования ГПА

Компоновка оборудования ГПА включает в себя: раму, контейнер,

приводной двигатель, выхлопную улитку, переходник и нагнетатель.

Кроме того, в турбоблоке размещены следующие отдельные сборочные единицы: масляная система, система обогрева, пожаротушения,

автоматического регулирования ГПА, в отсеке нагнетателя установлен ручной передвижной кран грузоподъемностью 5т и ручная таль грузоподъемностью 1т, на задней стенке отсека нагнетателя расположен вентилятор.

УЛИТКА предназначена для плавного торможения поворота потока на

900 .

ПЕРЕХОДНИК является составной частью выхлопного устройства.

Крутящий момент передается от привода двигателя к нагнетателю через зубчатую муфту, которая допускает продольное и осевое смещение соединяемых валов до 1мм.

УСТРОЙСТВО ПОДВОДА ЦИКЛОВОГО ВОЗДУХА предназначено обеспечивать эффективную очистку циклового воздуха от пыли в соответствии с санитарными нормами окружающей среды от пыли.

БЛОК ШУМОГЛУШЕНИЯ состоит из двух шумоглушителей пластинчатого типа и предназначен для снижения уровня звука до 80 ДБ.

ВСАСЫВАЮЩАЯ КАМЕРА служит для направления очищенного газа в ВОУ циклового воздуха к компрессору.

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ БЛОК предназначен для формирования равномерного потока воздуха перед ВНА.

БЛОК МАСЛООХЛАЖДЕНИЯ предназначен для охлаждения масла в системе маслоснабжения.

БЛОК ВЕНТИЛЯЦИИ обеспечивает вентиляцию отсека двигателя при

СПБГУАП / Санкт-Петербург

аварийном отключении энергии.

БЛОК МАСЛОАГРЕГАТА предназначен для размещения маслоагрегатов и арматуры масляной системы, что позволяет производить их безопасное обслуживание при работе ГПА.

ВЫХЛОПНОЕ УСТРОЙСТВО служит для отвода из турбоблока выхлопных газов двигателя с минимальными гидравлическими потерями,

преобразования кинетической энергии в энергию давления глушения шума выхлопа.

СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ обеспечивает пожарную защиту отсеков двигателя и нагнетателя за счет своевременного обнаружения очага загорания и последующего его тушения путем автоматической подачи огнегасящего вещества.

ПРОТИВООБЛЕДИНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА служит для обогрева горячим воздухом после компрессора лопаток входного направляющего аппарата, ребер и конфузора входного патрубка.

СПБГУАП / Санкт-Петербург

Схема крановой обвязки ГПА

Газотурбинная установка ГТН-25, входящая в состав ГПА,

предназначена для сжатия и транспортирования газа по магистральным газопроводам и служит приводом центробежного нагнетателя природного газа.

Газотурбинная установка ГТН-25

ГТН-25 является блочным автоматизированным агрегатом промышленного типа для бесподвальной установки на компрессорной станции (КС). ГТУ выполнена по простому циклу, трехвальной, с

прямоточным движением рабочего тела и осевым входом в компрессор.

Выхлоп продуктов сгорания в зависимости от конкретных условий компоновки КС может осуществляться вверх или в сторону. Агрегат размещается в легкосборном индивидуальном здании (укрытии) с

разделительной стенкой между помещениями ГТУ и нагнетателя.

СПБГУАП / Санкт-Петербург

Технические данные:

мощность на муфте нагнетателя, МВт 28,5

КПД, отнесенный к мощности на муфте нагнетателя , % 29

среднемассовая температура продуктов сгорания на входе в турбину не более , 0С 900

частота вращения вала турбины высокого давления (ТВД), об/мин 5100

частота вращения вала турбины низкого давления

(ТНД), об/мин 4400

частота вращения вала силовой турбины

(СТ), об/мин 3700

Оборудование, входящее в состав ГТУ:

блок турбогруппы;

система маслоснабжения;

cистема автоматического регулирования (ССАР);

установка воздушных маслоохладителей;

система КИП и А;

трубопроводы;

КУВ;

Устройство и работа ГТУ

Газотурбинная установка состоит из:

-двух компрессоров: компрессор низкого давления (КНД) и

компрессор высокого давления (КВД);

-трех турбин: ТВД, ТНД и СТ.

Компрессор низкого давления, приводимый турбиной низкого давления и компрессор высокого давления, приводимый турбиной высокого давления, входят в блок газогенератора и служат для производства рабочего тела для силовой турбины.