6. УСТРОЙСТВО и КОМПОНОВКА ГПА
| Сайт: | MOODLE — Виртуальная среда обучения КНИТУ (КХТИ) |
| Курс: | Компрессорные установки и газоперекачивающие агрегаты |
| Книга: | 6. УСТРОЙСТВО и КОМПОНОВКА ГПА |
Описание
Газоперекачивающий агрегат (ГПА) является основным элементом КС, без которого станция не может осуществлять перекачку газа.
Количество рабочих и резервных ГПА, установленных на компрессорной станции следует определять исходя из следующих условий:
— планы дальнейшего расширения КС;
— величина коэффициента использования пропускной способности газопровода;
— специальные требования технического обслуживания оборудования и систем КС, например, при сжатии газа, содержащего сероводород;
— показателей надежности оборудования;
Рекомендуется следующее соотношение количества рабочих и резервных ГПА (табл.6.1).
Количество рабочих ГПА, шт
Количество резервных ГПА, шт
Допускается использование резервных агрегатов в качестве рабочих в течение времени, не превышающем 30% от годового фонда времени работы агрегатов.
Оглавление
1. 6.1. Требования к ГПА на КС
К группе ГПА, установленных на КС, предъявляются следующие требования [18]:
1) входные К1, К4 и выходные блок-краны К2, К6, предназначенные для отключения каждого ГПА от газовых коллекторов, как правило, должны устанавливаться вне укрытия;
2) на обводной линии блок-крана К1, предназначенной для заполнения компрессора ГПА газом, должны предусматриваться два запорных органа: кран с пневмоприводом К4 и кран с ручным приводом К4¢, а также дроссельная шайба или заменяющая её задвижка К4²;
3) для обеспечения антипомпажного регулирования и функционирования автоматизированных систем управления на каждом ГПА должна быть предусмотрена возможность измерения расхода газа через центробежный компрессор. В качестве первичного средства для измерения расхода рекомендуется использовать входной внешний градуированный конфузор компрессора;
4) отсечные краны на линиях подвода топливного, пускового газов и сброса на свечу должны группироваться в единый блок на раме, а для северной зоны необходимо также предусмотреть отапливаемое укрытие для этого блока.
2. 6.2. Компоновка ГПА
А могут быть компонованы в капитальном здании от 3 до 10 штук, индивидуальном здании – блок-боксе, а также в блок-контейнерах.
На рис 6.1 представлена компоновка стационарного ГПА типа ГТНП – 25И в индивидуальном здании – блок-боксе 1. Блок-бокс разделен огнестойкой стеной 2 на два помещения, в одном из которых располагается блок двигателя 3, а в другом центробежный компрессор 4. Блок двигателя 3, смонтированный на раме 5, установлен на сборно-монолитном фундаменте 6, который выше уровня пола здания и образует второй технический этаж. Рама двигателя 5 к плите фундамента 7 крепится через плоскую 8 и две сферические 9, 10 прокладки с помощью болтов 11 и гаек 12, 13.
Центробежный компрессор также смонтирован на сборно-монолитном фундаменте 14. Фундамент 14 обеспечивает расположение компрессора на одинаковом уровне с блоком двигателя 3. Соединение центробежного компрессора с силовой турбиной двигателя осуществляется с помощью муфты 15, промежуточного вала 16, муфты 17 через проем в стене 2.
Входной воздушный тракт двигателя состоит из последовательно соединенных воздухозаборной камеры (ВЗК) 18, воздухоочистительного устройства (ВОУ) с противообледенительной системой (ПОС) 19, воздуховода 20, шахты всасывания 21, которая соединена со входным патрубком двигателя.
Рис. 6.1. Компоновка ГПА типа ГТНП – 25И в блок-боксе
Выходной тракт двигателя начинается от газоотводного патрубка двигателя 22, за которым располагаются переходник 23, газоотвод 24, теплообменник-утилизатор 25 и выхлопная труба 26. Система вентиляции блока двигателя состоит из воздухозаборника-глушителя 27, блока вентиляторов 28, входного 29 и выходного 30 переходников и выходного глушителя 31. В блок-боксе размещены также маслобаки двигателя 32 и компрессора 33. В обоих помещениях установлены мостовые краны 34 для облегчения монтажных и ремонтных работ. Кроме того, блок-бокс оборудован системами освещения, отопления, водопровода, канализации, приточной и вытяжной вентиляции, контроля загазованности, пожаротушения и т.д.
На рис 6.2 представлен внешний вид блок-бокса, где расположен газоперекачивающий агрегат ГПА-25НК.Р.С цеха Прогресс 1 после реконструкции.
Рис. 6.2. Газоперекачивающий агрегат ГПА-25НК.Р.С цеха Прогресс 1 после реконструкции: 1 – входной воздушный тракт двигателя, 2 – блок-бокс, 3 – выходной тракт двигателя
На рис 6.3, 6.4 представлены машинный зал, где расположены судовые турбины ДЖ-59Л2, и галерея нагнетателей Н-238-28-1 при стационарной компоновке ГПА цеха Уренгой-Центр 1 после базовой реконструкции.
Рис. 6.3. Машинный зал с судовыми турбинами ДЖ-59Л2 цеха Уренгой-Центр1 после базовой реконструкции
Рис. 6.4. Галерея нагнетателей Н-238-28-1 цеха Уренгой-Центр1 после базовой реконструкции
На рис 6.5, 6.6 представлены машинный зал двигателей и галерея нагнетателей электроприводных ГПА компрессорной станции ЛПУМГ «Сеченовское». Из рисунков видно, что машинный зал и галерея отличаются простотой, элегантностью.
Рис. 6.5. Машинный зал с электродвигателями ЭГПА: 1- электродвигатель, 2 – система смазки электродвигателя
Рис. 6.6. Галерея нагнетателей ЭГПА: 1 – нагнетатель, 2 – мультипликатор, 3 – гидроаккумуляторы, 4 — муфта
Из рисунков 6.1 — 6.6 видно, что размещение ГПА в блок-боксах стационарного типа позволяет создавать хорошие условия обслуживания оборудования и наиболее благоприятные бытовые условия для обслуживающего персонала. Недостатком такой компоновки является значительные капитальные затраты и сроки строительства. Поэтому КС стационарного типа строятся только вблизи крупных населенных пунктов.
Компоновка ГПА в виде блок-контейнеров для размещения отдельных элементов позволяет резко сократить габаритные размеры, капитальные затраты и сроки строительства КС. Например, ГПА-Ц-16, выполненный в блок-контейнерном исполнении (рис. 6.7, 6.8), имеет следующие характеристики: общая длина 19,8 м, максимальная ширина 13,5 м, высота 10,65 м, масса 170 т [[1]].
В случае блочно-контейнерного исполнения основным блоком ГПА является турбоблок 1, а остальные блоки сомкнуто компонуются вокруг него. Со стороны двигателя к турбоблоку пристыковывается промежуточный блок 2 с патрубком 3, предназначенным для соединения патрубка всасывания осевого компрессора двигателя с камерой всасывания 4. Два блока маслоагрегатов 5 расположены по бокам промежуточного блока. На блоке маслоагрегатов 5 установлены два блока аппаратов воздушного охлаждения (АВО) 6, предназначенных для охлаждения масла систем смазки и уплотнений двигателя и центробежного компрессора. В этой же части расположены блоки автоматики системы автоматического управления ГПА. На камере всасывания 4 установлены шумоглушители 7, а на них – воздухоочистительное устройство (ВОУ) 8. Оно расположено на высоте около 7 м над уровнем земли и снабжено приемным козырьком, что позволяет защитить осевой компрессор и турбины от попадания пыли и атмосферных осадков.
Рис. 6.7. Компоновка ГПА-Ц-16. Общий вид снаружи
Рис. 6.8. Продольный разрез по оси блок-контейнера ГПА-Ц-16
Кроме того, ВОУ снабжено противообледенительной системой, в которую подогретый воздух подводится по воздуховоду 9.
На промежуточный блок 2 установлен блок вентиляции 10. Он обеспечивает вентиляцию отсека двигателя воздухом, поступающим из ВОУ, и работу АВО в случае отключения электроснабжения. Над турбоблоком 1 установлена опора 11 выхлопной шахты, к которой прикреплен диффузор выходного тракта 12. На опору 11 установлены также блоки шумоглушения 13 и утилизатор тепла 14.
Рассмотренная компоновка ГПА позволяет произвести замену двигателя, выкатывая его через камеру всасывания 4, которая снабжена герметичными двухстворчатыми воротами. Данная компоновка ГПА, хотя и является наиболее компактной, имеет и недостатки. Вертикальное расположение опоры 11, блоков диффузора 12, шумоглушения 13, утилизатора тепла 14 над турбоблоком 1 создает неудобства при монтажных и ремонтных работах.
В компоновке ГПА “Волга” (рис.6.9, 6.10), разработанного ЗАО “НИИТурбокомпрессор”, наиболее громоздкие и тяжелые элементы выхлопной системы расположены горизонтально на уровне промплощадки и лишь выхлопная труба с блоком переходника установлены вертикально. Хотя при этом несколько возрастает габаритные размеры ГПА по ширине, однако удобство проведения монтажных, регламентных и ремонтных работ делают такую компоновку предпочтительной.
Рис.6.9. Компоновка ГПА «Волга»:
1- воздуховод ПОС, 2 — блок очистки воздуха, 3- блок маслоохладителей, 4 — блок электроснабжения, 5 — блок промежуточный, 6 — блок двигателя, 7- блок топливного газа и пускового воздуха, 8 — опора трубопровода нагнетания, 9- трубопровод нагнетательный, 10 — блок кранов нагнетания, 11- блок компрессора, 12 — блок диффузора выходного тракта, 13 — блок кранов всасывания, 14 — трубопровод всасывающий, 15 — опора трубопровода всасывания, 16 — теплообменник утилизационный, 17 — блок поворота выходного тракта, 18 — блок переходника, 19 — труба выхлопная с опорой, 20 — блок шумоглушения выходного тракта, 21 — блок подготовки воздуха, 22 — площадки обслуживания, 23 — блок системы промывки газовоздушного тракта, 24 — блок вентиляторный
Рис. 6.10. Компоновка ГПА “Волга”:
25- блок глушения шума на всасывании, 26- ресивер, 27- блок автоматики агрегата, 28- блок СО, 29- блок всасывания, 30- навес, 31- блок переходный
[1] Ревзин Б.С., Ларионов И.Д. Газотурбинные установки с нагнетателями для транспорта газа. Справочное пособие. – М.: Недра, 1991. – 303с.
Источник
Компрессорные установки и газоперекачивающие агрегаты
5. ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЕ АГРЕГАТЫ
1. 5.1. Структурная схема ГПА
Газоперекачивающий агрегат (ГПА) – это сложная энергетическая установка, состоящая из множества элементов. ГПА характеризуется мощностью энергетической установки. Мощность газоперекачивающего агрегата рекомендуется выбирать [[1]] из ряда 2,5 – 4 – 6,3 – (8) – 10 – (12,5) – 16 – 25 МВт, что соответствует предпочтительному ряду чисел.
Типовой ГПА обычно состоит из следующих элементов заводского блочного изготовления (рис. 3.1):
1. Центробежного компрессора (ЦК) с вспомогательным оборудова-нием;
2. Газотурбинного двигателя (ГТД) с вспомогательным оборудованием;
3. Кожуха газотурбинного блока, предназначенного для защиты от шума, вентиляции тепловыделений и обеспечения работы противопожарной системы;
4. Входного тракта с воздухозаборными камерами, фильтрами, шумоглушителем, противообледенительной системой и системой очистки компрессора;
5. Выходного тракта с шумоглушителем, выхлопной трубой и теплообменником – утилизатором тепла выхлопных газов;
6. Системы охлаждения масла с устройствами маслосистемы и уплотнений;
7. Агрегатной системы контрольно – измерительных приборов (КИП), ручного и автоматического управления и защиты;
8. Агрегатной системы подготовки топливного и пускового газа с блоками входных кранов и фильтрами;
9. Установки пожаротушения;
10. Укрытия в виде индивидуального легкосборного здания или контейнера с системами отопления, освещения, вентиляции, пожаро-
Рис.5.1. Структурная схема ГПА
тушения, взрывозащиты, защиты от шума и электрофицированными грузоподъемными устройствами;
11. Системы электроснабжения, включая щит и кабельную продукцию;
12. Входных блок-кранов № 1 и № 4, смонтированных на раме;
13. Выходных блок-кранов № 2, № 6 и обратного клапана, смон-тированных на раме;
14. Газопроводов от блок-крана № 1 до компрессора и от компрессора до блок-крана № 2 с люк-лазами, с заглушками для их опрессовки, фиксирующими опорно-упорными устройствами и свечевым отводом с краном № 5;
15. Комплекта специального инструмента и оснастки для сборки и монтажа;
17. Эксплуатационной и ремонтной документации.
[1] Типовые технические требования к газотурбинным ГПА и их системам.– М.: ВНИИГАЗ, 1997.-68 с.
Источник
