Системы импульсного, пускового и топливного газа на компрессорных станциях

     ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

    гОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

    ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

    «САМАРСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

                                           Кафедра трубопроводного  транспорта. 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Реферат по ГТУ 

   Системы импульсного, пускового  и топливного газа на компрессорных  станциях. 
 
 
 
 

                      

                                                          Выполнил:

                                                                  Проверила:  
 
 
 
 

                                             

                                              

                                                     

                                                  Самара 2011

 

       Содержание:

1. Система импульсного газа
2. Система топливного и пускового газа на станции
3. Список литературы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Система импульсного газа  

      Импульсным  называется газ, отбираемый из технологических  трубопроводов обвязки КС для  использования в пневмогидравлических системах приводов запорной арматуры: пневмоприводных кранов технологического, топливного и пускового газов, для подачи газа к контрольно-измерительным и регулирующим приборам. В пневмогидравлической системе привода крана производится преобразование потенциальной энергии сжатого газа в механическую работу по перемещению запорного шарового узла.

        

      Рис. 2.26. Принципиальная схема импульсного  газа

      Принципиальная  схема импульсного газа приведена  на рис. 2.26. Существуют три точки  отбора импульсного газа из технологических  трубопроводов КС (рис. 2.27): отбор до и после крана № 20; отбор из выходного трубопровода КС до узла охлаждения и отбор из входного трубопровода КС после узла очистки.

      

       

      Рис. 2.27. Принципиальная схема отбора и  разводки импульсного  газа  
 

      Далее трубопровод импульсного газа объединяется в общий коллектор и поступает на узел подготовки импульсного газа (УПИГ), где происходит его очистка и осушка.

      В состав УПИГ входит следующее оборудование: фильтр-сепараторы, адсорберы, огневой  подогреватель, газовый ресивер, запорная арматура, контрольно-измерительные приборы, трубопроводы и гибкие резиновые шланги.

      Фильтр-сепараторы предназначены для очистки импульсного  газа от механических примесей и влаги. Адсорберы предназначены для  осушки импульсного газа путем поглощения воды, находящейся в газе. Поглощение осуществляется адсорбентом, находящимся в полости адсорберов. В качестве адсорбента используются селикагель или циолит. Степень очистки и осушки импульсного газа должна исключать заедание и обмерзание исполнительных органов при низких температурах наружного воздуха.

      Как правило, из двух адсорберов в рабочем  режиме поглощения влаги находится  один. Другой адсорбер находится в  режиме восстановления адсорбента. Восстановление осуществляется путем пропускания  части подогретого до высокой температуры газа (около 300 °С) через увлажненный адсорберт. Дело в том, что при достижении предельной влажности, селикагель теряет способность дальнейшего поглощения влаги и для возобновления его адсорбционных свойств через него пропускают горячий теплоноситель. Осушку селикагеля проводят один раз в 2-3 месяца. Для подогрева газа используется огневой подогреватель. Цикл регенерации селикагеля длится примерно 4-6 ч, цикл охлаждения 2-4 ч.

      При эксплуатации УПИГ с помощью контрольно-измерительных приборов осуществляется контроль за давлением и температурой газа, его расходом и точкой росы, которая должна составлять - 25 °С. 

      После УПИГ газ поступает ко всем общестанционным  кранам на узел подключения, режимным и агрегатным кранам, а также на низкую сторону к кранам топливного и пускового газа.

    Система импульсного газа обеспечивает подачу газа в контрольно-измерительные  приборы и аппараты автоматического  регулирования ГТУ для перестановки кранов технологического, топливного и пускового газа. Импульсный газ проходит очистку от механических примесей и осушку в фильтрах-осушителях. Очистка осуществляется войлочным и сетчатыми фильтрами, а осушка - контактом с влагопоглощающими веществами, например, силикагелем.

    Система импульсного газа обеспечивает подачу газа в контрольно-измерительные приборы и аппараты автоматического регулирования ГТУ для перестановки кранов технологического, топливного и пускового газа. Импульсный газ проходит очистку от механических примесей и осушку в фильтрах-осушителях. Очистка осуществляется войлочным и сетчатыми фильтрами, а осушка - контактом с влагопоглощающими веществами, например, силикагелем или цеолитом. В зимнее время осушку импульсного газа производят в вымораживателях, представляющих собой сосуды высокого давления, по объему в несколько раз превышающих максимально возможный часовой расход импульсного газа. В вымораживателе газ принимает температуру наружного воздуха, и его влага по истечении некоторого времени выпадает на дно сосуда в виде снега и льда. 

      Система топливного и пускового газа на станции 

      Система топливного и пускового газа предназначена  для очистки, осушки и поддержания  требуемого давления и расхода перед  подачей его в камеру сгорания и на пусковое устройство (турбодетандер).

      Газ для этих систем, аналогично как и для системы импульсного газа, отбирается из различных точек технологических коммуникаций КС: на узле подключения до и после крана № 20, из выходного коллектора пылеуловителей и выходного шлейфа компрессорного цеха - перед аппаратами воздушного охлаждения газа.

      Система топливного и пускового газа имеют  блочное исполнение и включают в  себя следующее оборудование (рис. 2.28): циклонный сепаратор, или блок очистки, фильтр-сепаратор, или блок осушки, подогреватели, блок редуцирования  пускового и топливного газа, трубопроводы, замерное устройство, краны № 9, 12, 14 и 15, а также стопорные и регулирующие клапаны топливной системы, пусковое устройство или турбодетандер (ТД).

      Работа  системы осуществляется следующим  образом: газ, отбираемый из технологических коммуникаций КС, поступает на блок очистки или газосепаратор 1, где происходит его очистка от механических примесей. Далее газ поступает в фильтр-сепаратор 2, где происходит его более глубокая очистка от механических примесей и влаги. Затем газ поступает в подогреватель 3 типа ПТПГ-30, где подогревается до температуры 45-50 °С. Огневой подогреватель представляет собой теплообменник, в котором трубный пучок газа высокого давления погружен в раствор диэтиленгликоля. Диэтиленгликоль подогревается за счет использования камеры сгорания этого устройства. Подогрев газа осуществляется с целью обеспечения устойчивой работы блоков редуцирования и недопущения его промерзания, что может нарушить устойчивую работу системы регулирования ГТУ.

      Перед блоком редуцирования газ разделяется на два потока: один направляется на блок редуцирования топливного газа 4, другой на блок редуцирования пускового газа 5.

Топливный газ редуцируется до давления 0,6-2,5 МПа  в зависимости от давления воздуха  за осевым компрессором ГТУ. После блока редуцирования топливный газ поступает в сепаратор 6, где происходит его повторная очистка от выделившейся  

Принципиальная  схема системы топливного и пускового газа Рис. 2.28

      ТГ - топливный газ; ПГ - пусковой газ; ВЗК - воздухозаборная  камера; ТД - турбодетандер; ОК - осевой компрессор; КС - камера сгорания; ТВД - турбина высокого давления; ТНД - турбина низкого давления; Н - нагнетатель; РЕГ - регенератор 

      при редуцировании влаги, и затем  в топливный коллектор. В Рис. 2.28. камеру сгорания топливный газ поступает через кран № 12, стопорный (СК) и регулирующий (РК) клапаны. Краны № 14 и 15 используются для запальной и дежурной горелки в период пуска агрегата.

      Пусковой  газ, пройдя систему редуцирования, снижает свое давление до 1,0-1,5 МПа  и поступает через краны № 11 и 13 на вход в турбодетандер, где расширяясь до атмосферного давления, совершает полезную работу, идущую на раскрутку осевого компрессора и турбины высокого давления. 

      Система маслоснабжения компрессорной станции  включает в себя две маслосистемы: общецеховую и агрегатную.

      Общецеховая маслосистема (рис. 2.29), предназначенная  для приема, хранения и предварительной  очистки масла перед подачей  его в расходную емкость цеха. Эта система включает в себя: склад  ГСМ 1 и помещение маслорегенерации 3. На складе имеются в наличии емкости 2 для чистого и отработанного масла. Объем емкостей для чистого масла подбирается исходя из обеспечения работы агрегатов сроком не менее 3 месяцев. В помещении склада ГСМ устанавливается емкость отрегенерированного масла и емкость отработанного масла, установка для очистки масла типа ПСМ-3000-1, насосы для подачи масла к потребителям, а также система маслопроводов с арматурой. 

        
 

      Рис. 2.29. Общецеховая маслосистема:

      1 - склад ГСМ;   2 - емкости масляные;   3 - помещение маслорегенерации;   4 - газоперекачивающие агрегаты;   5 - маслобак ГПА;   6 - маслопроводы; 7 - аварийная емкость

      После подготовки масла на складе ГСМ и  проверки его качества, подготовленное масло поступает в расходную  емкость. Объем расходной емкости выбирается равным объему маслосистемы ГПА, плюс 20 % для подпитки работающих агрегатов. Эта расходная емкость, оборудованная замерной линейкой, используется для заправки агрегатов маслом. Для газотурбинных ГПА применяется масло марки ТП-22С или ТП-22Б. Для организации движения масла между складом ГСМ и расходной емкостью, а также для подачи к ГПА чистого масла и откачки из него отработанного масла их соединяют с помощью маслопроводов. Эта система должна обеспечивать следующие возможности в подаче масла:

      - подачу чистого масла из расходного маслобака в маслобак ГПА, при этом линия чистого масла не должна иметь возможность смешиваться с отработанным маслом;

      - подачу отработанного масла из  ГПА только в емкость отработанного  масла;

      - аварийный слив и перелив масла из маслобака ГПА в аварийную емкость. Для аварийного слива необходимо использовать электроприводные задвижки, включаемые в работу в автоматическом режиме, например, при пожаре.

      На  рис. 2.30 приведена схема маслосистемы для агрегата ГТК-25И фирмы "Нуово-Пиньоне", которая включает в себя: смазочную  систему, систему управления и гидравлическую систему, обеспечивающую подачу масла  высокого давления на привод стопорного и регулирующего клапанов топливного газа, узла управления поворотными сопловыми лопатками ТНД, а также подачу масла в систему уплотнения центробежного нагнетателя. 

        

      Рис. 2.30. Смазочная система  ГТК - 25И:

      1 - маслобак; 2 - охладитель  масла; 3 - фильтры  масляные; 4 - фильтры масляные муфт; 5 - регулятор давления; 6 - маслонасосы; 7 - предохранительный клапан; 8 - подогреватель; 9 - маслопроводы  

      Смазочная система ГПА включает в себя три  масляных насоса 6 (главный, вспомогательный  и аварийный), маслобак 1 с напорными  и сливными трубопроводами 9, предохранительный клапан 7, охладитель масла 2, два основных фильтра со сменными фильтрующими элементами 3, электрический подогреватель 8, датчики давления, температуры и указателей уровня масла.