Эксперт

Сергей

Задать вопрос

Мы готовы помочь Вам.

Содержание

Введение

Глава 1. ГТК

1.1 Техническая характеристика ГТК-25

1.2 Типы газоперекачивающих агрегатов

1.3 Принцип работы газотурбинных установок

1.4 Система автоматики ГТК — 25

1.5 Система технического обслуживания и ремонта ГТК — 25

Глава 2. Система смазки турбины и уплотнения нагнетателя
2.1 Система смазочного масла
2.2 Система уплотнения нагнетателя
2.3 Дополнительное оборудование

Технический расчет

Заключение 

Литература

Введение

 Развитие газовой и ряда смежных отраслей промышленности сегодня в значительной степени зависит от дальнейшего совершенствования эксплуатации и обслуживания систем трубопроводного транспорта природных газов из отдаленных и порой слабо освоенных регионов в промышленные и центральные районы страны.

Оптимальный режим эксплуатации магистральных газопроводов заключается прежде всего в максимальном использовании их пропускной способности при минимальных энергозатратах на компремирование и транспортировку газа по газопроводу. В значительной степени этот режим определяется работой компрессорных станций (КС), устанавливаемых по трассе газопровода, как правило, через каждые 100-150 км. Длина участков газопровода между КС рассчитывается, с одной стороны, исходя из величины падения давления газа на данном участке трассы, а с другой — исходя из привязки станции к населенным пунктам, источникам водоснабжения, электроэнергии.

Оптимальный режим работы компрессорных станций в значительной степени зависит от типа и числа газоперекачивающих агрегатов (ГПА), установленных на станции, их энергетических показателей и технологических режимов работы.

Основными типами ГПА на КС в настоящее время являются: агрегаты с приводом от газотурбинных установок (ГТУ), электроприводные агрегаты и поршневые газомотокомпрессоры. Особенности работы газотурбинного привода в наилучшей степени, среди отмеченных типов ГПА, отвечают требованиям эксплуатации газотранспортных систем: высокая единичная мощность (от 6 до 25 МВт), небольшая относительная масса, блочно-комплектная конструкция, высокий уровень автоматизации и надежности, автономность привода и работа его на перекачиваемом газе. Именно поэтому этот вид привода получил наибольшее распространение на газопроводах (свыше 85% общей установленной на КС мощности агрегатов). Остальное приходится на электрический и поршневой виды привода. Именно поэтому в настоящей работе автор, исходя из опыта своей практики, основное внимание уделил рассмотрению особенностей использования на КС газотурбинного вида привода.

В связи с непрерывным ростом стоимости энергоресурсов в стране, увеличением себестоимости транспорта газа, невозобновляемостью его природных ресурсов, важнейшими направлениями работ в области трубопроводного транспорта газов следует считать разработки, направленные на снижение и экономию энергозатрат.

Решение этой важнейшей для отрасли задачи возможно как за счет внедрения газоперекачивающих агрегатов нового поколения с КПД 34-36% взамен устаревших и выработавших свой моторесурс, так и за счет повышения эффективности эксплуатации установленных на КС различных типов ГПА. Повышение эффективности эксплуатации газоперекачивающих агрегатов неразрывно связно с обеспечением необходимой энергосберегающей технологии транспорта газа, диагностированием установленного энергомеханического оборудования ГПА, выбором оптимальных режимов его работы, дальнейшим ростом общей технической культуры эксплуатации газопроводных систем в целом.

Мощная и разветвленная сеть магистральных газопроводов с тысячами установленных на них газоперекачивающих агрегатов, многие из которых уже выработали свой моторесурс, обязывают эксплуатационный персонал компрессорных цехов и производственных предприятий по обслуживанию газопроводов детально знать технику и технологию транспорта газов, изучать опыт эксплуатации и на основе этого обеспечить прежде всего работоспособность и эффективность эксплуатации установленного энергомеханического оборудования КС.

Глава 1. ГТК

Техническая характеристика ГТК-25

   Газотурбинная установка ГТК-25, входящая в состав ГПА, предназначена для сжатия и транспортирования газа по магистральным газопроводам и служит приводом центробежного нагнетателя природного газа.

    ГТК-25 является блочным автоматизированным агрегатом промышленного типа для бесподвальной установки на компрессорной станции (КС). ГТУ выполнена по простому циклу, трехвальной, с прямоточным движением рабочего тела и осевым входом в компрессор. Выхлоп продуктов сгорания в зависимости от конкретных условий компоновки КС может осуществляться вверх или в сторону. Агрегат размещается в легкосборном индивидуальном здании (укрытии) с разделительной стенкой между помещениями ГТУ и нагнетателя.

   Газоперекачивающий агрегат ГТК-25 состоит из газотурбинной установки MS 5002 и центробежного нагнетателя типа PCL 804 — 2/36 B.

   Основные параметры ГТК-25:

• мощность на муфте нагнетателя (при нормальных условиях по ГОСТ 20440-75), МВт 23,8;
• температура продуктов сгорания на выходе из силовой турбины, С 500;
• частота вращения вала турбины низкого давления, об/мин 4670;
• частота вращения вала турбины высокого давления, об/мин 5100;
• частота вращения вала силовой турбины, об/мин 4670.
• Основные параметры нагнетателя PCL 804-2/36 B:
• отношение давлений (степень сжатия) 1,45;
• мощность потребляемая (на муфте), МВт 21,6
• сжимаемая среда природный газ;
• мощность (объем), м3/ч 32604;
• мощность (вес), кг/с 355,6.
• Условия на стороне всасывания:
• молекулярный вес 16,3;
• давление, МПа (кгс/см²) 5,28 (52,8);
• температура, єС. 15.
• Условия на стороне нагнетания:
• давление, МПа (кгс/см²) 7,6 (76);
• температура, єС. 46;
• мощность, кВт 21580;
• скорость, об/ мин 4670;
• направление вращения (глядя со стороны привода) против часовой стрелки.

   Оборудование, входящее в состав ГТУ:

      — блок турбогруппы;

      — система маслоснабжения;

      — система автоматического регулирования (ССАР);

      — установка воздушных маслоохладителей;

      — система КИПиА;

      — трубопроводы;

      — КУВ;

   Устройство и работа ГТУ

   Газотурбинная установка состоит из:

      — двух компрессоров: компрессор низкого давления (КНД) и компрессор высокого давления (КВД);

      — трех турбин: ТВД, ТНД и СТ.

   Компрессор низкого давления, приводимый турбиной низкого давления и компрессор высокого давления, приводимый турбиной высокого давления, входят в блок газогенератора и служат для производства рабочего тела для силовой турбины.

   Силовая турбина вместе с диффузором и выхлопным патрубком, образующие блок силовой турбины, являются приводом центробежного нагнетателя (ЦН).

   ГТУ выполнена в общем корпусе цилиндрической формы, имеющем горизонтальный и ряд вертикальных разъемов.

   Корпус турбокомпрессора состоит из корпусов компрессоров и турбин, в которых расположены корпуса подшипников со вкладышами для установки роторов КНД, ТНД, КВД-ТВД, СТ. Ротор ТНД проходит внутри ротора КВД-ТВД.

   Для проворота ротора КВД-ТВД при пуске, служит валоповоротное устройство, а для проворота КНД-ТНД — мотор-редуктор.

   Пуск агрегата осуществляется при помощи пускового турбодетандера, работающего на перекачиваемом газе.

   ГТУ работает по схеме открытого цикла. Воздух из атмосферы через КУВ засасывается и последовательно сжимается сначала в КНД, а затем в КВД. Далее воздух попадает в камеру сгорания, куда подается и топливо. Продукты сгорания направляются на ТВД и ТНД, которые приводят КВД и КНД, затем поступают на СТ, вращающую нагнетатель.

   После турбины продукты сгорания выбрасываются и атмосферу через дымовую трубу. ГТУ позволяет производить установку утилизатора тепла за турбиной с соответствующим уменьшением полезной мощности.

   Общий корпус ГТУ состоит из всасывающей части КНД, корпуса КНД, корпуса блока среднеосевых компрессоров, корпуса КВД и корпуса турбины, соединенных между собой по вертикальным фланцам.

   Центробежный нагнетатель

   Центробежный нагнетатель (ЦН) типа 650 представляет собой полнонапорную двухступенчатую центробежную машину, предназначенную для параллельной схемы работы на КС. Вместе со вспомогательным оборудованием и первичными датчиками САУ нагнетатель смонтирован на раме и представляет собой транспортно-монтажный блок.

   ЦН служит для сжатия природного газа и его перекачки по магистральным газопроводам.

   Корпус ЦН изготавливается из высококачественных конструкционных сталей.

   Корпус сварно-литой, с торцевых сторон закрывающийся крышками, которые крепятся к корпусу шпильками.

   Ротор ЦН — сборный, имеет кованный вал и кованное основание колес, на которых фрезеруются спирального типа лопатки. Лопатки закрываются покрышками, крепящимися заклепками или сваркой. Все колеса надежно с натягом насажены на валы и крепятся шпонками. Каждый ротор состоит из необходимого числа колес, шеек под опорные подшипники, упорного диска под упорный подшипник, диска реле осевого сдвига, специальных уступов и буртов под уплотнения и полумуфты для связи с ротором СТ.

   Перед каждым колесом предусмотрен входной конфузор в виде улитки. Это конструкция ассиметричной формы, за счет которой газ направляется в колеса ЦН. На выходе из каждого колеса предусмотрены выходные диффузоры, где газ сжимается. Колесо ЦН с обеих сторон уплотняется.

   Вся ходовая часть машины, включая ротор, неподвижные элементы проточной части, уплотнения и подшипники образуют единый узел-пакет, который может быть легко заменен в процессе эксплуатации.