Что такое газоперекачивающий агрегат
Газоперекачивающий агрегат (ГПА)
Газоперекачивающий агрегат (ГПА) — предназначен для компримирования природного газа на компрессорных станциях
Газомотокомпрессоры высокоэффективны в условиях переменных мощностей и степеней сжатия свыше 1,3. Основные достоинства этих ГПА:
ГПА с центробежным нагнетателем широко применялись в CCCP и за рубежом:
В них отсутствуют внутренние трущиеся части, требующие смазки (за исключением подшипников), создаётся равномерный (без пульсации) поток газа.
Для их установки (в связи с малым весом и габаритами, а также уравновешенностью вращающихся частей) требуются меньшие помещения и сооружаются облегчённые фундаменты. При применении ГПА с центробежными нагнетателями вследствие их большой производительности упрощается технологическая схема компрессорных станций, уменьшается количество запорной арматуры и др.
Газотурбинные установки авиационного и судового типов отличаются (от стационарных) небольшими габаритами и массой, что позволяет осуществлять их окончательную сборку на заводах-изготовителях и поставлять на компрессорные станции в готовом виде. ГПА с приводом от установок авиационного типа выполняются в блочно-контейнерном варианте. Поставляются на компрессорные станции со встроенными в них системами пожаротушения и взрывобезопасности. В качестве электропривода в ГПА используют асинхронные двигатели мощностью 4500 кВт и синхронные от 4000 до 12500 кВт. Наибольшая эффективность применения ГПА с электроприводом достигается при расположении компрессорных станций не далее 300 км от линии электропередач.
Для ГПА всех типов созданы системы автоматики, обеспечивающие:
Каждый тип компрессоров имеет индивидуальные особенности как конструктивного, так и функционального характера. Именно поэтому, когда вы выбираете компрессор для ГПА или дожимной компрессорной установки, важно в полной мере учитывать условия его работы и требования, предъявляемые к его техническим характеристикам.
Наибольшее значение имеют следующие параметры:
Определенные виды компрессоров лучше использовать в следующих условиях:
ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ
ЧТО ЭТО ТАКОЕ?
Все современные типы ГПА оснащены системами автоматики, обеспечивающими пуск и работу агрегата в автоматическом режиме, имеют защиту при возникновении аварийных режимов, сигнализацию о неисправностях, автоматическое поддержание заданной температуры и давления масла при аварийной остановке агрегата и другие конструктивные особенности, обеспечивающие надежность эксплуатации.
ДЛЯ ЧЕГО ОНИ НУЖНЫ?
Задача газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях — повышение давления голубого топлива до заданной величины. Для транспортировки газа по магистральным газопроводам применяют ГПА с газотурбинными авиационными и судовыми, а также электрическими двигателями. Наиболее распространённым приводом является газотурбинный.
Рабочий процесс газотурбинных агрегатов осуществляется в несколько этапов. Перекачиваемый газ по газопроводу через всасывающий трубопровод ГПА поступает в центробежный нагнетатель. Здесь происходит компримирование газа и его подача в нагнетательный коллектор компрессорной станции. Приводом механизма сжатия газа как раз является газотурбинный двигатель, использующий в качестве топлива очищенный и приведенный к рабочему давлению перекачиваемый газ. Очищенный атмосферный воздух поступает на вход газотурбинного двигателя, снабженного традиционными техническими средствами подготовки и сжигания топливовоздушной смеси. Продукты сгорания, имеющие высокую температуру и давление и, следовательно, обладающие большой энергией, формируют газовый поток, энергия которого, в конечном итоге, преобразуется в механическую работу. Именно она и используется для приведения в действие центробежного нагнетателя. При движении газового потока через проточную часть газотурбинного двигателя уменьшается его энергия, и снижаются температура и давление. После этого отработанный газ через выхлопную систему выходит в атмосферу.
Конструкция агрегатов и уровень их автоматизации обеспечивают работоспособность ГПА без постоянного присутствия персонала. Агрегаты могут работать в климатических зонах с температурой окружающего воздуха от — 55 до + 45 градусов по Цельсию.
Устройство газоперекачивающего агрегата с авиаприводом
КАК ОНИ УСТРОЕНЫ?
Основные элементы газоперекачивающего оборудования — это нагнетатель природного газа (компрессор) и его привод, всасывающее и выхлопное устройства, маслосистема, топливовоздушные коммуникации, автоматика и вспомогательное оборудование.
КАК У НАС?
В ООО «Газпром трансгаз Ставрополь» эксплуатируется 12 компрессорных станций с 10 типами газоперекачивающих агрегатов. ГПА оснащены различными видами двигателей: газотурбинными авиационными и судовыми, а также электрическими. Всего в работе на компрессорных станциях Общества 113 газотурбинных установок. Их общая установленная мощность более 1000 МВт. Большая часть ГПА оснащена авиационными двигателями. Мощность агрегатов варьируется от 4 до 18 МВт. Самые мощные ГПА эксплуатируются на ДКС-1.
Газоперекачивающий агрегат
ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЙ АГРЕГАТ (ГПА) (а. gas pumping plant; н. Gasverdichteranlage, Gaskompressor, Gasverdicht eraggregat; ф. groupe de pompage de gaz; и. grupo de bombeo de gases) — предназначен для компримирования природного газа на компрессорных станциях газопроводов и подземных хранилищ.
ГПА состоит из нагнетателя природного газа, привода нагнетателя, всасывающего и выхлопного устройств (в случае газотурбинного привода), систем автоматики, маслосистемы, топливовоздушных и масляных коммуникаций и вспомогательного оборудования.
ГПА различают: по типу нагнетателей — поршневые газомоторные компрессоры (газомотокомпрессоры) и ГПА с центробежными нагнетателями; по типу привода — ГПА с газовым двигателем внутреннего сгорания (газомоторные двигатели), с газотурбинным приводом, с 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.
Поршневой газомоторный компрессор — ГПА, состоит из двухтактного или четырёхтактного газомоторного двигателя (или электродвигателя) и непосредственно соединённого с ним горизонтального поршневого компрессора. Подразделяются на агрегаты низкого, среднего и высокого давлений. Компрессоры низкого давления (0,3-2 МПа) используются главным образом на головных компрессорных станциях при транспортировке газа с истощённых месторождений и нефтяного газа с промыслов. Применяют их также на компрессорных станциях для подачи низконапорных искусственных горючих газов. Компрессоры среднего давления (2-5 МПа) работают в основном на промежуточных компрессорных станциях для увеличения пропускной способности газопроводов. Агрегаты высокого давления (9,8-12 МПа) устанавливают на компрессорных станциях для закачки газа в подземные хранилища. Газомотокомпрессоры высокоэффективны в условиях переменных мощностей и степеней сжатия свыше 1,3. Основные достоинства этих ГПА: надёжность в эксплуатации; длительный срок службы; способность работать в широком диапазоне давлений; возможность регулирования производительности за счёт изменения оборотов агрегатов и объёма т.н. вредного пространства в компрессорных цилиндрах, а также возможность создания больших давлений в них. Кпд современных газомотокомпрессоров до 40%. В CCCP наиболее распространены агрегаты мощностью 221-5510 кВт, за рубежом — 368 и 8100 кВт.
Реклама
Газотурбинные установки авиационного (рис. 1) и судового типов отличаются (от стационарных) небольшими габаритами и массой, что позволяет осуществлять их окончательную сборку на заводах-изготовителях и поставлять на компрессорные станции в готовом виде. ГПА с приводом от установок авиационного типа выполняются в блочно-контейнерном варианте (рис. 2). Поставляются на компрессорные станции со встроенными в них системами пожаротушения и взрывобезопасности. В качестве электропривода в ГПА используют асинхронные двигатели мощностью 4500 кВт и синхронные от 4000 до 12500 кВт. Наибольшая эффективность применения ГПА с электроприводом достигается при расположении компрессорных станций не далее 300 км от линии электропередач.
Для ГПА всех типов созданы системы автоматики, обеспечивающие пуск и работу агрегата в автоматическом режиме, защиту при возникновении аварийных режимов, сигнализацию о неисправностях и действии защит, контроль объёмной производительности нагнетателя, автоматическое поддержание заданной температуры и давления масла при аварийной остановке агрегата и др.
Газоперекачивающий агрегат
H. M. Лебедев.
Полезное
Смотреть что такое «Газоперекачивающий агрегат» в других словарях:
газоперекачивающий агрегат — ГПА Технологическое устройство, включающее привод (газотурбинную установку ГТУ, поршневой двигатель ПД либо электродвигатель ЭД) и нагнетатель (центробежный ЦБН или осевой ОН), предназначенный для повышения давления в магистральном газопроводе.… … Справочник технического переводчика
газоперекачивающий агрегат — 3.6 газоперекачивающий агрегат; ГПА: Установка, включающая в себя газовый компрессор (нагнетатель), привод (газотурбинный, электрический, поршневой или другого типа)и оборудование, необходимое для их функционирования [ title= Нормы… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Газоперекачивающий агрегат (ГПА) — газоперекачивающий агрегат (ГПА): установка, включающая в себя газовый компрессор (нагнетатель), привод (газотурбинный, электрический, поршневой или другого типа) и оборудование, необходимое для их функционирования. Источник: Методические… … Официальная терминология
газоперекачивающий агрегат (ГПА) — 3.2 газоперекачивающий агрегат (ГПА): Установка, включающая в себя газовый компрессор (нагнетатель), привод (газотурбинный, электрический, поршневой или другого типа) и оборудование, необходимое для их функционирования. Источник: СТО Газпром 2… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
газоперекачивающий газотурбинный агрегат — Газотурбинный агрегат, имеющий в качестве приводимой машины нагнетатель. [ГОСТ 23290 78] Тематики установки газотурбинные EN pipe line gas turbine set DE Gasturbosatz für Verdichterstation FR groupe de refoulement de la turbine a gaz … Справочник технического переводчика
Газоперекачивающий газотурбинный агрегат — 20. Газоперекачивающий газотурбинный агрегат E. Pipe line gas turbine set D. Gasturbosatz fur Verdichterstation F. Groupe de refoulement de la turbine a gaz Газотурбинный агрегат, имеющий в качестве приводимой машины нагнетатель Источник: ГОСТ… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
газоперекачивающий — ая, ее. Служащий для перекачивания природного газа. Г ие станции. Г. агрегат. Г ое оборудование … Энциклопедический словарь
газоперекачивающий — ая, ее. Служащий для перекачивания природного газа. Г ие станции. Газоперека/чивающий агрегат. Г ое оборудование … Словарь многих выражений
ГПА — газоперекачивающий агрегат … Словарь сокращений русского языка
газоперекачувальний аґреґат — газоперекачивающий агрегат gas pumping plant, gas compressor unit *Gasverdichteranlage, Gaskompressor, Gasverdichteraggregat – основне технологічне обладнання, яке забезпечує транспортування газу по магістральному газопроводу, компримування… … Гірничий енциклопедичний словник
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;
— время работы КС за год;
— 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
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»:
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.