На головну

Спільне використання газотурбінного і електричного приводів на магістральних газопроводах

  1. Авторадіографія з використанням покритих шаром ядерної емульсії зліпків з контрольної поверхні деталей.
  2. Аналіз показників, що характеризують використання земельних ресурсів
  3. Аналіз прибутку з використанням міжнародних стандартів
  4. Аналіз стану МТП і його використання
  5. Б) Максимальне використання сенситивних періодів розвитку
  6. Біржові накази і їх використання в торгових стратегіях

При розгляді спільної роботи цехів КС і вибору режимів компримування при змінному режимі роботи газопроводу необхідно враховувати завантаження КС і ціни на енергоносії, виходячи з умови мінімуму витрат на енергоносії.

Розглядаючи можливість спільної роботи цехів з різним типом приводу можна відзначити наступне.

У першому наближенні, представляється доцільним в зимовий період використовувати насамперед ГГПА, а покриття відсутньої потужності і резервування - за рахунок ЕГПА.

У літній період - з технологічної точки зору доцільніше використовувати електропривідні ЕГПА, з резервуванням потужності за рахунок ГТУ.

Справа в тому, що недоліком ЕГПА є неможливість регулювання роботи агрегатів за рахунок зміни частоти обертання робочого колеса ЦБН.

Всі способи регулювання ЕГПА не є оптимальними, тому що пов'язані з ростом енергетичних витрат, а деякі з них вимагають попереднього виведення з роботи агрегату. Це відомі способи: дросселирование газу на вході в нагнітач, байбасірованіе, тобто, перепуск частини потоку газу з нагнітальної лінії на вхід, установка вхідного поворотного направляючого апарату перед колесом нагнітача, заміна проточної частини нагнітача, зміна передавального числа в редукторі, установка гідромуфти , включення і виключення з роботи агрегатів. Всі ці способи регулювання є витратними.

На відміну від ЕГПА, агрегати з газотурбінним приводом мають відмінною якістю - простотою регулювання.

Тому технологія спільної експлуатації різнотипних агрегатів заснована на тому, що ЕГПА має стабільну характеристику при n = const, яка в процесі роботи і регулювання не змінюється. Змінної є частота обертання валу ГГПА, n = varia, шляхом зміни якої і здійснюється регулювання.

Регулює режими спрощується, якщо з'єднати газотурбінні і електропривідні цеху КС перемичками, що і здійснено на ряді КС газотранспортної системи ВАТ "Газпром".

При спільній роботі ГГПА і ЕГПА на загальний колектор регулювання здійснюється за рахунок газоперекачувальних агрегатів з газотурбінним приводом, які дозволяють здійснювати плавне регулювання режимів роботи ГПА і всієї системи компримування за рахунок зміни частоти обертання n силових валів ГТУ в досить широкому діапазоні.

Т.ч., при спільному використанні ЕГПА і ГГПА роботу електроприводних агрегату доцільно здійснювати в базовому режимі, а роботу газотурбінного агрегату - в режимі регулювання продуктивності. Змінюючи частоту обертання валу ГТУ, можна змінювати тиск газу на вході ЕГПА і, отже, витрата газу через нього.

Розглянемо спільну роботу різнотипних агрегатів ЕГПА і ГГПА при паралельному з'єднанні (рис. 4.2).

У найпростішому випадку агрегати різнотипні, але однакової потужності і з однаковим типом нагнітача. Новий спільний режим роботи ЕГПА і ГГПА встановиться за умовою ? '= idem. Режим роботи електроприводних агрегату визначиться точкою 2 'на рис. 4.2В, і продуктивність його стане рівною Q2, А режим роботи агрегату з газотурбінним приводом визначиться точкою 2 '', і продуктивність його стане рівною Q '2 .

Лінія 1-2 '' відображає умовний перехід режиму роботи ГГПА з точки 1 в точку 2 '' при зниженні продуктивності.

 . (4.1)

 ? ? ? n ''

2 + 2 '

2 ''

1 2 1 2 1

4 3

?Q ?Q ?Q

Q2 Qном Q2 Qном Q2'' Q2'Qном

а) ЕГПА б) ГТУ в) ЕГПА + ГТУ

Малюнок 4.2. - Регулювання продуктивності КС при використанні ЕГПА (а), ГТУ (б) і комбінованого (в) енергоприводів (ЕГПА і ГТУ)

При збільшенні оборотів умовний перехід режиму ГГПА буде відображатися лінією 1 - 3. При цьому в усьому діапазоні роботи від точки 2 'до точки 3 частота обертання валу нагнітача у ЕГПА залишатиметься незмінною. Вплив на ЕГПА відбувається при зміні частоти обертання газотурбінного агрегату.

Зручність такого регулювання очевидно. Крім того, завжди є можливість вибору режиму регулювання:

- Або з умови мінімуму витрат на перекачку газу;

- Або за умовою зміни подачі газу по трубопроводу.

Для визначення енергетичних показників агрегатів та зручності перебування мінімуму витрат на перекачку при змінному режимі роботи газопроводу можна використовувати суміщені характеристики ГПА, в координатах Nе/ G - Qпр (Рис. 4.3), побудовані на основі енергетичної і технологічної характеристик; G - масова витрата паливного газу.

Малюнок 4.3 - Спільні режими роботи ЕГПА (СТД-12500-2) і ГГПА

(ГТК-10-4)


Використання подібної діаграми зручно при вирішенні питань спільної роботи різнотипних агрегатів (ЕГПА і ГГПА) на загальний колектор.

Приклад. Визначити продуктивність сумарну і кожного агрегату окремо при паралельній роботі ЕГПА з двигуном СТД 12,5 і ГГПА з двигуном ГТК - 10 - 4 зі ступенем стиснення ? = 1,175 з умов:

а) мінімуму витрати енергоносіїв;

б) максимальної продуктивності;

в) сумарною продуктивності Q = 1000 м3/ Хв.

Спільні характеристики даних агрегатів представлені на рис. 4.3. Характеристика ЕГПА представлена ??кривої, що збігається з граничною кривою характеристики ГГПА при n = 4800 1 / хв. Зі зниженням параметрів йдуть характеристики ГГПА - зі змінною частотою обертання валу n = 4800; 4400; 4000; і 3600 1 / хв.

При ступені стиснення ? = 1,175 для ЕГПА можливий один єдиний режим, який визначається точкою перетину характеристик ? = 1,175 і n = 4800 1 / хв з продуктивністю QЕГПА = 650 м3/ Хв.

а) Мінімум питомих енерговитрат для ГГПА визначається екстремальної точкою 1 на кривій ? = 1,175 з продуктивністю QГГПА = 475 м3/ Хв.

Сумарна продуктивність:

Qсум = 650 + 475 м3/ Хв.

Мінімальні питомі енерговитрати в сумі складають:

Nсум/ G = NЕГПА/ G + NГГПА/ G = 0,410 + 0,446 = 0,856 кВт / кг.

б) Максимальна продуктивність забезпечується, коли ГГПА і ЕГПА працюють в однакових режимах: QГГПА = QЕГПА = 650 м3/ Хв, забезпечуючи сумарну продуктивність

Qсум = 650 + 650 = 1300 м3/ Хв.

Сумарні питомі енерговитрати при цьому:

Ncрозум/ G = NЕГПА/ G + NГГПА/ G = 0,446 + 0,446 = 0,892 кВт / кг.

в) Аналогічно визначаються режими спільної роботи за умовою необхідної зміни продуктивності: Qсум = 1000 м3/ Хв.

Так як при заданої ступеня стиснення ? = 1,175 продуктивність ЕГПА QЕГПА = 650 м3/ Хв, то продуктивність ГГПА буде дорівнює:

QГГПА = 10000 - 650 = 350 м3/ Хв.

Питомі енерговитрати:

Ncрозум/ G = NЕГПА/ G + NГГПА/ G = 0,446 + 0,420 = 0,866 кВт / кг.

Даний спосіб регулювання може бути використаний і на КС з агрегатами різної одиничної потужності, як це виконано на КС "Донська" ТОВ "Мострансгаз". В результаті об'єднання перемичками агрегатів ГТН - 25 і ЕГПА - 12,5 на вході і виході станцій стало можливим забезпечення режимів з мінімальними витратами енергоносіїв при змінному режимі роботи ГПА.



Вибір типу енергоприводів при реконструкції КС | Ефективне використання на КС агрегатів з різною одиничною потужністю

Перспективи розвитку енергетичної бази КС МГ | Проблеми енергозбереження та шляхи їх вирішення | Модернізація обладнання та реконструкція парку ГПА | Утилізація вторинних енергоресурсів ВЕР | Вплив сезонного чинника на енергетичні параметри МГ і витрата паливного газу | Причини нестабільності теплогідравлічних режимів МГ | Теплогідравлічний розрахунок експлуатаційних режимів магістральних газопроводів | Зміна температури газу по довжині газопроводу при експлуатації | Визначення коефіцієнта теплопередачі на основі диспетчерських даних | Визначення коефіцієнта гідравлічної ефективності Е |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати