Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Технологический процесс компрессорной станции

1.1 Общая характеристика объекта

Верхнеказымское линейное производственное управление магистральных газопроводов (ЛПУ МГ) входит в состав предприятия ООО «Газпром Трансгаз Югорск» в качестве структурного подразделения. Предметом деятельности Верхнеказымского ЛПУ МГ является транспортировка газа.

В состав КС входит 10 компрессорных цехов, где установлены 44 газоперекачивающих агрегата для транспортировки природного газа с северных месторождений в центральные районы нашей страны и за ее пределы.

Технические показатели:

- суммарная мощность компрессорных цехов - 731 МВт;

- производительность - 1068 млн.м³;

- 10 ниток магистральных газопроводов диаметром (Dy) 1400 мм и протяженностью 880 км в однониточном исполнении;

- рабочее давление - 7,5 МПа;

- пропускная способность - 35 млрд.м³/год.

Компрессорный цех ГПА-Ц-16 обслуживает магистральный газопровод Ямбург - Тула (I нитка). Характеристика компрессорного цеха приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Характеристика компрессорного цеха

В компрессорном цехе используется газ различного давления и назначения:

- технологический (5,5 - 7,7 МПа);

- топливный (2,8 МПа);

- пусковой (0,5 МПа);

- импульсный (осушенный, 5,5 - 7,5 МПа).

1.2 Описание технологического процесса

Технологическая схема компрессорного цеха представлена на рисунке 1.2. Газ из магистрального газопровода Dy 1400 мм через кран 19 поступает на узел подключения компрессорного цеха и через кран 7, 7а попадает на всасывающий коллектор Dy 1000 мм блока очистки газа от механических примесей, который состоит из шести циклонных пылеуловителей (ПУ). ПУ обвязаны системой трубопроводов Dy 500 мм. После очистки от механических примесей и жидкости, газ поступает в нагнетательный коллектор Dy 1000 мм, где поток газа разделяется на две части. Часть технологического газа идет через сепаратор высокого давления (СВД) и сепаратор низкого давления (СНД) на установку подготовки топливного и пускового газа (БТПГ), где производится его редуцирование и очистка. Другая основная часть газа поступает во всасывающий коллектор газоперекачивающих агрегатов (ГПА) Dy 1000 мм (технологический газ).

Из всасывающего коллектора технологический газ через кран 1 попадает во всасывающую линию ГПА. После компримирования газ через кран 2 поступает в нагнетательный коллектор ГПА Dy 1000 мм, откуда затем поступает на всасывающий коллектор аппаратов воздушного охлаждения (АВО).

Рисунок 1.1 - Технологическая схема компрессорного цеха

Из всасывающего коллектора АВО, газ поступает на трубные решетки АВО, где подвергается охлаждению до заданной температуры. Далее газ через нагнетательный коллектор АВО и кран 8 и 8а выводится на узел подключения, откуда через кран 21 выходит в магистральный газопровод Dy 1400 мм.

При запуске ГПА производится продувка пускового контура обвязки ГПА с помощью байпасного крана 4 и свечи 5. После того как из контура будет вытеснен воздух, начинается заполнение полости нагнетателя и пускового контура. В обвязке пускового контура ГПА имеется так же узел шестых кранов, выполняющий следующие функции:

- обеспечивает загрузку ГПА в трассу, после их запуска;

- осуществляет антипомпажное регулирование для защиты ЦБН от помпажа при различных технологических режимах работы цеха.

При заполнении пускового контура происходит вывод ГПА на начальный режим работы. При достижении ГПА заданных параметров газ выводится на большой контур, проходя при этом через краны 1 и 2, блок АВО, кран 36, блок пылеуловителей, всасывающий коллектор ГПА. После достижения давления газа в большом контуре равного давлению в магистрали, открывают кран 8 и 8а, перекрывается кран 20. Станция начинает работать на магистраль, с последующим увеличением давления до заданного.

Возможно так же прохождение газа мимо КЦ без компримирования. При этом краны 7 и 8 закрыты, а краны 19, 20, 21 - открыты.

Для очистки и диагностики магистрального газопровода в КЦ на узле подключения установлены камеры приема и запуска диагностических, очистных поршней (КПП и КЗП). КПП и КЗП оборудованы системой байпасов Dy 1000 мм, которая служит для запуска или приема поршней.

2. Газоперекачивающий агрегат ГПА-Ц-16

2.1 Общая информация

Газоперекачивающие агрегаты компрессорных цехов предназначены для бесперебойного обеспечения транспорта газа в соответствии с плановой производительностью газопровода при безаварийной работе ГПА с максимальной экономичностью.

В отличии от двигателя НК-8 -2у. в двигателе НК-16СТ в качестве горючего используется природный газ, состоящий в основном из метана.

В двигателе НК-16СТ за турбиной низкого давления устанавливается свободная силовая турбина, имеющая с турбиной низкого давления турбокомпрессора только газодинамическую связь.

В свободной силовой турбине предполагается максимально возможное расширение продуктов сгорания, так как давление за свободной турбиной принимается таким, чтобы оставался перепад давления, необходимый только на преодоление сопротивления на выходе (выходной диффузор, поворотная улитка и выхлопная шахта с шумоглушителем).

2.2 Принцип работы двигателя

Воздух из атмосферы, пройдя воздухоочистительное устройство ГПА. поступает во входной конфузор газогенератора, и после конфузора входит в направляющий аппарат газогенератора.

После направляющего аппарата воздух сжимается в четырех ступенях компрессора низкого давления и через канал в средней опоре и регулируемый направляющий аппарат входит в шестиступенчатый компрессор высокого давления. Сжатый в десяти ступенчатом компрессоре газогенератора, воздух поступает в кольцевую камеру сгорания, где делится на два потока: первичный и вторичный.

Воздух первичного потока, перемешиваясь с топливным газом (природный газ), подаваемый через форсунки, участвует в процессе горения.

Воздух вторичного потока, охлаждая стенки камеры сгорания, постоянно подмешивается к продуктам сгорания, для получения необходимой температуры га за перед турбиной.

Процесс сгорания идет при практически постоянном давлении. Падение давления в конце камеры сгорания составляет 4.5% от полного давления за компрессором высокого давления.

компрессорный транспорт газ двигатель

2.3 Система запуска двигателя

Запуском двигателя называется процесс вывода двигателя на режим самостоятельной устойчивой работы - режим малого газа.

Для запуска двигателя необходимо:

- раскрутить ротор каскада высокого давления до частоты вращения, при которой компрессор будет всасывать, сжимать и подавать сжатый воздух в камеру сгорания, а турбина развивать мощность, достаточную для привода компрессора при допустимой температуре газа перед турбиной и обеспечивать сопровождение для сокращения времени запуска;

- образовать топливно-воздушную смесь в камере сгорания двигателя и обеспечить ее воспламенение и устойчивое сгорание.

Раскрутка ротора каскада ВД (высокого давления) при запуске двигателя осуществляется стартером, который питается природным топливным газом.

Для образования и воспламенения газовоздушной смеси на камере сгорания установлены два воспламенителя с пусковыми форсунками и запальными свечами.

Система запуска двигателя НК-16СТ автономная автоматическая, обеспечивающая прекращение запуска в любой момент нажатия на кнопку, установленную на пульте.

В систему запуска двигателя входят:

- стартер;

- система зажигания;

- блок клапанов пускового топлива;

- блок автоматического запуска;

- датчик оборотов.

Стартер предназначен для раскрутки ротора каскада ВД двигателя при запуске и для холодной прокрутки.

Система зажигания предназначена для зажигания газовоздушной смеси в воспламенителях камеры сгорания при запуске двигателя.

На 60-й секунде в дозаторе газа включается автомат запуска и электромагнит основного топлива подающее топливо (газ) в камеру сгорания двигателя. В этот момент раскрутка ротора каскада ВД (высокого давления) происходит как стартером, так и турбиной двигателя.

При достижении ротором каскада высокого давления частоты вращения n_(ва)=2600 об/мин или на сотой (100-й) секунде происходит отключение стартера, агрегата зажигания и прекращается подача пускового топлива (газа), включается второе устройство выдержки времени, которое ведет отсчет времени от момента n_(вд)=2600 об/мин.

На 50-й секунде по и по достижении ротором каскада ВД частоты вращения n_(вд)=4400 об/мин. а также при условии, что РНА находится в рабочем положении через контакты устройства выдается команда на повышение режима с помощью электромеханизма регулятора оборотов, а также повторное включение для «тренировки» запальных свечей.

На 60-й секунде через контакты устройства поступает команда на отключение агрегата зажигания, а на сотой (100-й) секунде или при частоте вращения ротора каскада ВД n_(вд)=5800 об мин. запуск считается оконченным и происходит отключение БАЗ-16.

После этого снимается напряжение питания БАЗ-16. Дальнейшее управление работой двигателя ведется системами управления и защит по командам, формируемым в системе автоматического управления ГПА.

При необходимости возможно проведение холодной прокрутки двигателя длительностью 100 секунд. Холодная прокрутка двигателя проводится без подачи топлива (газа) и зажигания.

2.4 Нагнетатель

Тип нагнетателя - двухступенчатый, центробежный с вертикальным разъемом. Направление вращения вала СТ против часовой стрелки.

Тип привода - газотурбинный, авиационный со свободной турбиной. Корпус нагнетателя представляет собой стальной кованый цилиндр. К цилиндру с внешней стороны приварены стальные, кованые всасывающий и нагнетательный патрубки. К нижней части цилиндра приварены опорные лапы, а в верхней части - опорные лапы под два гидроаккумулятора. В нижней части корпуса параллельно оси нагнетателя выполнены шпоночные пазы, для фиксации нагнетателя от поперечных перемещений после центровки с ротором свободной турбины двигателя.

Концевое уплотнение состоит из внутреннего кольца уплотнительного и наружного кольца уплотнительного внутри, которого закреплены, пять колодок, способствующих всплытию кольца во время работы нагнетателя. Уплотнение колец по торцам осуществляется за счет деформации резинового кольца уплотнительного.

Концевое уплотнение размещено в корпусе и фиксируется крышкой. Лабиринтное уплотнение выполнено в ступенчатой втулке.

Подшипник опорный состоит из разъемного в горизонтальной плоскости стального корпуса, обе части которого соединены болтами прнзонными. колодок опорных, которые удерживаются в корпусе специальными проточками, выполненными в разъемных втулках. Колодки стопорятся от проворота относительно корпуса штифтами.

Размещено на Allbest.ru