Компрессорные станции (КС) магистральных газопроводов предназначены для компримирования транспортируемого газа до давления, обеспечивающего его подачу от источников газа до газораспределительных станций потребителей. Основными параметрами КС являются количество транспортируемого газа, давление и температура газа на входе и выходе станции.
По технологическому принципу КС делятся на головные, размещаемые обычно в непосредственной близости от месторождений газа, и на промежуточные, располагаемые по трассе газопровода в соответствии с его гидравлическим расчетом. На головных КС газ не только компримируется, но и подготавливается для транспорта. Для обеспечения требований, предъявляемых к транспортируемому газу, на головных КС производится сепарация, осушка, очистка, удаление сероводорода и углекислоты, охлаждение и замер количества газа. На промежуточных КС обязательно производится очистка газа от механических примесей и, при необходимости, его охлаждение.
Бесперебойная работа КС обеспечивается согласованным функционированием всего: комплекса сооружений, который по степени значимости может быть разделен на объекты основного и вспомогательного назначения.
|
|
К основным объектам КС относятся: площадки приема и пуска очистных устройств; установки очистки газа от механических примесей; компрессорный цех; коллекторы газа высокого давления; узел охлаждения газа. К вспомогательным объектам относятся: узел редуцирования давления пускового, топливного газа и газа собственных нужд; электростанция собственных нужд или трансформаторная подстанция при внешнем источнике электроснабжения; установка утилизации тепла уходящих газов; объекты водоснабжения, канализации, очистные сооружения и т.п.
На КС магистральных газопроводов получили распространение четыре вида газоперекачивающих агрегатов (ГПА):
l поршневой компрессор с приводом от газового двигателя внутреннего сгорания (газомоторкомпрессор);
l поршневой компрессор с электроприводом;
l центробежный нагнетатель с газотурбинным приводом;
l центробежный нагнетатель с электроприводом.
Газовая турбина представляет собой ротационный двигатель, в котором внутренняя энергия рабочего тела с помощью направляющего аппарата и рабочего колеса с лопатками преобразуется в механическую энергии. Рабочим телом в газовых турбинах является смесь воздуха с продуктами сгорания природного газа (из-за малого - в пределах 3-57. - количества продуктов сгорания рабочим телом можно считать чистый воздух). Воздух сначала сжимают с помощью осевого компрессора, а затем нагревают при постоянном давлении, сжигая газ в камере сгорания. Полученное таким образом рабочее тело, имеющее запас внутренней энергии, поступает в направляющий аппарат, где эта энергия преобразуется в кинетическую энергию струи, и далее на лопатки рабочего колеса, где превращается в механическую энергию.
|
|
Упрощенная схема ГПА показана на рис.1.1.
Он состоит из следующих узлов:
l осевого компрессора ОК, повышающего давление воздуха до 0.5 МПа;
l газовой турбины высокого давления ТВД, служащей для привода компрессора;
l камеры сгорания КС, в которой происходит сжигание топлива (природного газа);
l теплообменника Т., в котором происходит дополнительный подогрев воздуха после
компрессора отработанным рабочим телом, имеющим высокую температуру;
l турбины низкого давления ТНД, служащей для привода центробежного нагнетателя;
l нагнетателя Н, являющегося полезной нагрузкой ТНД и служащего для повышения давления транспортируемого газа в газопроводе.
Рекомендуемая литература:
1. «Создание автоматизированного управления в добыче газа» И.С. Никоненко Москва НЕДРА 2001г
2. Методы классической и современной теории автоматического управления: Учебник. В 3-х т. М.: Изд-во МГТУ, 2000.
3. Емельянов С.В., Коровин С.К. Новые типы обратной связи. Управление при неопределенности. М.: Наука, 1997.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что представляет собой газовая турбина?
2. Для чего предназначены компрессорные станции?
3. Из каких узлов состоит ГПА?
4. Что относятся к основным объектам КС?
5. Что относятся к вспомогательным объектам КС?