Газораспределительная станция АГРС "Энергия-1"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Назначение и устройство газораспределительной станции

Газораспределительные станции (ГРС) предназначены для снижения высокого входного давления природного газа, не содержащего агрессивных примесей, до заданного выходного давления и поддержания его с определенной точностью. Через газораспределительные станции природный газ из магистральных газопроводов подают населенным пунктам, промышленным предприятиям и другим объектам в заданном количестве, с определенным давлением, необходимой степенью очистки, учетом расхода газа и одоризацией [1].

Станция газораспределительная блочная «Энергия-1» обеспечивает:

- подогрев газа перед редуцированием;

- очистку газа перед редуцированием;

- редуцирование высокого давления до рабочего давления и поддержание его с определенной точностью;

- измерение расхода газа с регистрацией;

- одоризацию газа перед подачей потребителю.

В таблице 1 приведены основные технические характеристики АГРС «Энергия-1».

Таблица 1 - Технические характеристики АГРС «Энергия-1»

Газораспределительная станция АГРС «Энергия-1» состоит из отдельных функционально завершенных блоков. На ГРС предусмотрены узлы подогрева газа, редуцирования, замера расхода газа с записью в память устройства и индикацией, одоризации газа, отопления здания операторной. Технологическая схема АГРС «Энергия-1 изображена на рисунке 1.

Газ высокого давления, поступивший на вход ГРС, проходит через шаровые краны 2.1 и 3.1 на подогреватель газа ПТПГ-10М, где нагревается с целью предотвращения выпадения кристаллогидратов при редуцировании. Нагрев осуществляется радиационным излучением горелки и теплом отходящих газов. Подогреватель имеет собственный блок редуцирования, в котором происходит редуцирование топливного газа на питание горелок до 0,01 - 0,02 кгс/см².

Подогретый газ высокого давления через шаровые краны 4.1 и 4.2 поступает в блок редуцирования, где предварительно очищается от механических примесей и конденсата, после чего редуцируется до низкого давления.

Из блока редуцирования газ низкого давления проходит на расходомерную нитку с установленной на ней диафрагмой. Измерение расхода осуществляется с поправкой на давление и температуру с помощью вычислителя «Суперфлоу-IIE».

После замерного узла газ поступает в блок переключения, который состоит из входной и выходной ниток (шаровые краны 2.1 и 2.2), предохранительных клапанов и байпасной линии (шаровой кран 2.3, кран-регулятор КМРО 2.4). Предохранительные клапаны предохраняют систему потребителя от превышения давления.

Рисунок 1 - Технологическая схема газораспределительной станции АГРС «Энергия-1»

После блока переключения газ поступает в автоматический комплекс одоризации газа «Флоутэк-ТМ-Д». Одоризация газа производится автоматически в соответствии с расходом газа. При переводе ГРС на работу по байпасу работа одоризатора газа переводится в полуавтоматический режим. Также имеется возможность одоризации газа в ручном режиме, контрольные замеры расхода одоранта при этом осуществляются с помощью мерной линейки по градуировочной таблице рабочей емкости одоризатора.

2. Блок подогрева газа

Подогрев газа перед редуцированием необходим для предотвращения выпадения кристаллогидратов на рабочих элементах регулятора давления [2].

Подогрев газа производят в подогревателе ПТПГ-10М, который конструктивно представляет собой корпус, в который встроен трубный пучок, теплогенератор и разделительная камера. Технологическая схема подогревателя газа ПТПГ-10М изображена на рисунке 1.2.

Корпус подогревателя заполняют промежуточным теплоносителем - смесью пресной воды и диэтиленгликоля в соотношении 2/3 соответственно. Теплогенератор и трубный пучок погружены в промежуточный теплоноситель, уровень которого контролируется по стеклу рамки указателя уровня.

Подогреватель оснащен инжекционной горелкой. На входе воздуха в горелку установлена заслонка, позволяющая регулировать полноту сгорания газа. На обечайке смонтирован датчик пламени и газовая запальная горелка. Для ручного розжига горелки имеется глазок, в который вставляется ручная запальная горелка. Газ, подведенный к горелке, поступает в сопловые отверстия, при выходе из которых инжектирует необходимый для горения воздух, смешивается с ним, образуя горючую смесь, и затем сгорает.

Принцип работы подогревателя заключается в следующем. Топливный газ поступает в подогреватель из газопровода низкого давления через газорегулирующий пункт и подается на горелку, где происходит его сжигание.

Рисунок 2 - Технологическая схема подогревателя газа ПТПГ-10М

Продукты сгорания газа через теплогенератор, поступают в дымоход, откуда удаляются в атмосферу. Высота дымохода обеспечивает рассеивание продуктов сгорания до предельно допустимой концентрации. Теплота продуктов сгорания через стенки теплогенератора передается промежуточному теплоносителю.

Газ из газопровода высокого давления поступает в первый отсек разделительной камеры, а затем в двухходовой трубный пучок, где нагревается промежуточным теплоносителем. Нагретый газ возвращается во второй отсек разделительной камеры и поступает в технологическую схему ГРС. В таблице 2 приведены основные технические характеристики подогревателя газа ПТПГ-10М.

Таблица 2 - Технические характеристики подогревателя газа ПТПГ-10М

3. Блок редуцирования газа

Блок редуцирования газа является важной составляющей АГРС и выполняет ее основную функцию - редуцирование высокого входного давления природного газа до заданного выходного давления.

Подогретый газ высокого давления через краны 4.1 и 4.3 (рисунок 1.3) поступает в блок редуцирования, где предварительно очищается от механических примесей, после чего редуцируется. Блок редуцирования состоит из двух редуцирующих ниток: рабочей и резервной. Редуцирующие нитки равноценны как по составляющему их оборудованию, так и по пропускной способности, которая для одной редуцирующей нитки составляет 100% пропускной способности станции.

4.1, 4.3 - краны шаровые с электропневматическим приводом; 4.2, 4.4 - краны шаровые с ручным приводом

Рисунок 3 - Технологическая схема блока редуцирования газа

Краны шаровые 4.1, 4.3, расположенные на входе редуцирующих ниток, имеют электропневматический привод; краны шаровые 4.2, 4.4, расположенные на выходе редуцирующих ниток, имеют ручной привод. Они предназначены для отключения редуцирующих ниток в случае необходимости.

Система редуцирования на каждой нитке имеет по два последовательно расположенных регулятора. Редуцирование осуществляется в одну ступень. Защитный регулятор РД1, расположенный последовательно с рабочим регулятором РД2 в рабочей нитке осуществляет защиту от превышения регулируемого давления при аварийном открытии рабочего регулятора. Резервные регуляторы, расположенные в резервной нитке, служат для предотвращения падения выходного давления при аварийном закрытии одного из регуляторов рабочей нитки. Система работает по методу облегченного резерва.

Рабочий регулятор РД2 имеет настройку на выходное давление станции. Расположенный последовательно с ним защитный регулятор РД1 и регулятор РД3 резервной нитки настраиваются на давление 1,05·P_вых и поэтому в период нормальной работы станции их регулирующие клапаны находятся в полностью открытом состоянии. Регулятор РД4, расположенный в резервной нитке настраивается на давление 0,95·P_вых и поэтому в период нормальной работы станции находится в закрытом состоянии.

В случае аварийного открытия рабочего регулятора РД2 давление на выходе поддерживается на несколько более высоком уровне последовательно расположенным защитным регулятором РД1, а в случае аварийного закрытия одного из регуляторов рабочей нитки выходное давление поддерживается на несколько более низком уровне резервной ниткой.

На газораспределительной станции «Энергия - 1» в блоке редуцирования установлены регуляторы давления типа РДУ. Технические характеристики регуляторов приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Технические характеристики регуляторов РДУ

Регуляторы давления РДУ являются регуляторами прямого действия «после себя» и предназначены для автоматического регулирования давления газа на объектах магистральных газопроводов. В регуляторах данного типа реализуется пропорционально-интегральный закон регулирования.

4 Блок одоризации газа

Блок одоризации газа представляет собой автоматический комплекс «Флоутэк-ТМ-Д». Комплекс предназначен для подачи микродоз одоранта в поток газа, который подается потребителю, с целью придания природному газу запаха для своевременного обнаружения утечек. Регулирование степени одоризации газа осуществляется изменением интервала времени между выдачами доз одоранта, в зависимости от объема газа, проходящего по трубопроводу. Технические характеристики комплекса приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Технические характеристики комплекса «Флоутэк-ТМ-Д»

Комплекс одоризации функционально состоит из блоков и устройств [3].

Технологическая схема комплекса изображена на рисунке 1.4. Обозначения к технологической схеме приведены в таблице 1.5

Блок заправки одорантом служит для автоматической дозаправки рабочей емкости одоранта. Регулятор давления газа и предохранительный клапан служат для создания в емкости хранения одоранта избыточного давления (0,2-0,7 кгс/см²) достаточного для подачи одоранта в блок заправки одорантом.

Наполняющий насос предназначен для автоматической подачи одоранта в измерительную трубу расходомера одоранта. Дозирующий насос производит автоматическую выдачу одоранта в газопровод. Расходомер одоранта производит измерение количества одоранта выданного в газопровод. Контроль поступления одоранта в газопровод осуществляется через смотровое стекло капельницы. Управление насосами производится контроллером, установленным в щите управления одоризацией.

С пульта управления можно выдать команду на открытие или закрытие наполняющего насоса или на выдачу серии доз дозирующим насосом, насосом заправки или насосом откачки.

А - подача одоранта в режиме настройки; Б - подача одоранта в рабочую емкость; В-к указателю уровня; Г - подача одоранта в систему дозирования установки одоризации; Д - газ на уравновешивание

Рисунок 4 - Технологическая схема комплекса ФЛОУТЭК-ТМ-Д

одоризация газ редуцирование

Выбор режима работы комплекса осуществляется при помощи кнопок, расположенных на пульте управления щита управления одоризацией. При нажатии на пульте управления кнопки «А» или «П/А» комплекс начинает работу соответственно в «Автоматическом» или «Полуавтоматическом» режиме. Работа комплекса в обоих режимах аналогична за исключением ввода в комплекс значения расхода природного газа. В «Автоматическом» режиме комплекс получает расход газа от системы учета газа на ГРС, а в «Полуавтоматическом» режиме оператор ГРС вводит фиксированное значение расхода газа.

Работа комплекса начинается с проверки герметичности блока подачи одоранта и проверки протечки одоранта через наполняющий насос и дозирующий насос. Затем наполняющий насос Н3 закачивает одорант из рабочей емкости в измерительную трубку (ИТ). Время наполнения ИТ устанавливается достаточным, чтобы ИТ наполнилась до уровня, равного параметру настройки. Если наполняющий насос Н3 наполнит ИТ выше уровня заданного параметра настройки, то это не повлияет на работу установки так как расчет выдачи доз одоранта производится по фактическому уровню в ИТ. Если наполняющий насос Н3 не наполнит ИТ до уровня заданного параметрами настройки, то работа установки одоризации прекращается и выдается сообщение об ошибке.

Датчик ПД-1 расходомера одоранта измеряет уровень одоранта в ИТ. Таким образом, после окончания наполнения ИТ комплекс фиксирует верхний уровень одоранта в ИТ. Затем дозирующий насос Н1 начинает подавать одорант из ИТ в трубопровод газа. Частота выдачи доз дозирующим насосом и, следовательно, количество одоранта, выдаваемого в трубопровод газа, пропорционально расходу природного газа. Уровень одоранта в ИТ снижается, и когда разница верхнего фактического и текущего уровней одоранта в ИТ достигает заданной параметрами настройки величины, дозирование прекращается и расходомер одоранта измеряет массу одоранта, отпущенного в трубопровод и производится корректировка последующего периода выдачи доз одоранта. Затем наполняющий насос Н3 вновь наполняется одорантом ИТ до заданного параметрами настройки уровня.

После каждого наполнения ИТ, уровень одоранта в рабочей емкости будет снижаться, и когда величина этого уровня станет меньше заданной параметрами настройки (по показаниям датчика уровнемера LE), включится закачивающий насос Н2, который будет перекачивать одорант из емкости хранения одоранта в рабочую емкость. Одоризация природного газа будет продолжаться. После увеличения уровня одоранта в рабочей емкости выше заданной параметрами настройки величины, закачивающий насос Н2 будет остановлен.

Также имеется режим ручной капельницы, при котором комплекс переводится на полностью ручное управление.

Размещено на Allbest.ru