Газоперекачивающий агрегат, Общее описание, Исполнение ГПА и условия работы, Автоматические системы управления — Разработка системы, которая поддерживает определенную температуру в шкафу системы автоматического управления

Общее описание

Одним из важнейших узлов газотранспортных магистралей является компрессорная станция (КС). Ее назначение — поддерживать давление газа в трубопроводе на уровне 5,5 МПа. Эти функции на КС выполняетгазоперекачивающие агрегаты (ГПА).

Газоперекачивающие агрегаты (ГПА) предназначены для применения в составе оборудования станции подземного хранилища газа (СПХГ) для закачки газа в ПХГ или транспортирования по магистральным газопроводам. Газоперекачивающий агрегат представлен на рис 1.

Рисунок 1-Газоперекачивающий агрегат

ГПА представляет собой комплекс оборудования, выполненный в виде транспортабельных составных модулей полной заводской готовности. Как правило, ГПА, газовые компрессорные станции или дожимные компрессорные установки представляют собой компрессор (поршневой, винтовой, центробежный или осевой), приводной двигатель (газовая или паровая турбина, электродвигатель или двигатель внутреннего сгорания — газопоршневой или дизельный) и вспомогательное оборудование. Каждый тип компрессоров имеет индивидуальные особенности как конструктивного, так и функционального характера.

Газоперекачивающие агрегаты мощностью 16 и 25 МВт устанавливаются на компрессорных станциях современных газопроводов диаметром до 1420 мм.

Создание ГПА типа ГТН-6У предусмотрено для замены действующего парка агрегатов мощностью 6 МВт, выработавших свой ресурс. Новый ГПА имеет в 2,5 раза меньшую массу и на 26 % меньший удельный расход топлива.

Каждый из агрегатов оснащается семейством нагнетателей природного газа на конечное давление от 6 до 76 кгс/см2 производительностью от 12 до 51 млн.м3 в сутки.

Газотурбинные установки максимально унифицированы между собой и выполнены по схеме простого открытого цикла без регенерации тепла уходящих газов.

ГПА различают:

· по типу нагнетателей: поршневые газомоторные компрессоры и ГПА с центробежными нагнетателями;

· по типу привода: ГПА с газовым двигателем внутреннего сгорания (газомоторные двигатели), с газотурбинным приводом, и электроприводом;

ГПА с газотурбинным приводом, в свою очередь, подразделяются на агрегаты со стационарной газотурбинной установкой и с приводами от газотурбинных двигателей авиационного и судового типов.

В состав ГПА входит:

· Нагнетатель природного газа

· Привод нагнетателя

· Воздухоочистительное устройство

· Маслосистемы

· Топливные коммуникации

· Дополнительное оборудование

· Системы автоматики

Автоматические системы управления

Система автоматического управления обеспечивает работу ГПА на всех режимах без постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Система автоматического управления представлена на рис.4

Рисунок 4. Автоматическая система управления

Система автоматического управления ГПА обеспечивает:

— автоматическое выполнение и контроль предпусковых операций;

— автоматический пуск, нормальный и аварийный останов агрегата по заданному алгоритму;

-автоматическое регулирование и контроль необходимых параметров ГПА, в том числе частот вращения роторов и температур продуктов сгорания;

— предупредительную и аварийную сигнализацию;

— защиту агрегата на всех режимах работы, в том числе при превышении вибраций ГТД и нагнетателя и при осевом сдвиге ротора нагнетателя более чем на 0,3 мм;

— связь агрегата с цеховой (станционной) системойавтоматического управления технологическими процессами и отработку ее команд;

— управление топливной системой и механизацией двигателя ГПА;

— управление противообледенительной системой ГПА;

— автоматический переход на питание от резервных источников питания САУ;

— контроль подачи уплотнительного газа и барьерного воздуха при работе с сухими газодинамическими уплотнениями ;

— противопомпажное регулирование и защиту компрессора;

— контроль исправности линий связи и индикацию положения кранов и исполнительных механизмов;

— взаимодействие с системами контроля загазованности ипротивопожарной защиты компрессорной станции;

— формирование и передачу информации по параметрам агрегата в систему отображения, регистрации и хранения;

— диагностирование технического состояния оборудования;

— функции архивирования, которые предусматривают возможность формирования файлов пуска, останова, проверки защит и т.п. Возможность раскрытия архивных файлов стандартными программными средствами;

— расчет в режиме реального времени ряда параметров ГПА (расход топливного газа, степень сжатия нагнетателя, расход газа через нагнетатель, мощность турбины и другие).

Системы автоматического управления бывают нескольких видов :

1. Удаленные сосредоточенные системы управления

2. Системы управления приближенной сосредоточенности

3. Распределительные системы управления.

4. Централизованные системы управления с распределенной периферией

Системы автоматического управления находятся в специальных шкафах САУ.

Исполнение гпа и условия работы

По исполнению ГПА подразделяют на агрегаты:

· В индивидуальных укрытиях;

· Блочноконтейнерное-исполнение

· Общецеховое исполнение (с газотурбинным приводом, электроприводом)

ГПА следует изготавливать климатического исполнения У и ХЛ, УХЛ по ГОСТ 15150 категорий размещения 1 (для контейнерно-блочного исполнения) и 4 (для размещения в индивидуальных или общих зданиях). Категорию размещения оборудования в контейнере определяет разработчик ГПА.

Компрессорные цехи с установкой газоперекачивающих агрегатов в индивидуальных укрытиях характеризуются, с одной стороны, значительными выделениями теплоты в машинном зале индивидуального укрытия с работающей газотурбинной установкой, а, с другой стороны, недостатками теплоты в галерее нагнетателей газа при любом режиме работы и машинном зале при неработающей газотурбинной установке.

Общецеховое исполнение — представляет собой совокупность газоперекачивающих агрегатов, расположенных в одном помещении. ГПА общецехового исполнения представлен на рис.2

Рисунок 2 ГПА общецехового исполнения

Агрегат газоперекачивающий блочно-контейнерного исполнения включает: — центробежный нагнетатель природного газа — газотурбинный привод — вспомогательные системы, обеспечивающие работу и защиту нагнетателя и газотурбинного привода (системы пожаротушения, газовой сигнализации, освещения, вентиляции и климатконтроля).

— комплексное воздухоочистительное устройство с шумоглушителем; — двухступенчатый шумоглушитель выхлопа; — блок воздушных маслоохладителей;

— блок электротехнический; — блок подготовки барьерного воздуха.

Монтаж блоков ГПА заключается только в установке основного агрегатного блока на фундамент, присоединении к нему вспомогательных блоков и подключении к внешним коммуникациям. Газоперекачивающий агрегат блочно-контейнерного исполнения представлен на рисунке3.

Рисунок 3. Газоперекачивающий агрегат блочного исполнения

Ооо "пгпа"