- •Компрессорные станции магистральных газопроводов. (кс мг)
- •Энергопривод кс.
- •Принципиальные схемы кс.
- •3.1. Технологическая схема компрессорной станции с поршневыми газомотокомпрессорами
- •3.2. Технологические схемы компрессорных станций с центробежными нагнетателями
- •4.1. Обвязка неполнонапорных нагнетателей по типовой смешанной схеме соединения
- •4.2. Обвязка неполнонапорных нагнетателей по коллекторной схеме соединения
- •4.3. Обвязка полнонапорных нагнетателей
Компрессорные станции магистральных газопроводов. (кс мг)
Энергопривод кс.
Основные месторождения газа в России расположены в Западной Сибири, а основные потребители – в Европейской части, что обуславливает развитие трубопроводного транспорта газа.
Природный газ нельзя транспортировать в достаточном количестве на большие расстояния только за счет естественного пластового давления, поэтому развитие трубопроводного транспорта газа неразрывно связано со строительством и эксплуатацией системы КС, установленных на трассе газопроводов через каждые км. Эти КС имеют типовую обвязку технологических линий и оборудуются разного рода газоперекачивающими агрегатами (ГПА) мощностью, соответствующей расходу транспортируемого газа и перепаду давлений по станции.
В связи с увеличением протяженности МГ, их диаметров, объема газа, передаваемого на большие расстояния, повышением числа ГПА и мощности КС непрерывно растут и требования к оценке состояния и повышению экономичности использования установленного на КС силового оборудования.
На газопроводах в качестве энергопривода КС используются:
1) газомоторкомпрессоры (ГМК) – поршневые компрессоры с приводом от поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС), работающих на газе;
2) электродвигатели;
3) газотурбинные установки (ГТУ) различных схем и конструкций для привода центробежных нагнетателей (ЦН).
Иногда используются ГПА, созданные на базе парогазового цикла, ЦН с приводом от паровых турбин и поршневые компрессоры с приводом от газовых турбин.
Вид привода на КС в основном определяется пропускной способностью газопровода. Для газопровода небольшой пропускной способности (меньше млн м3/сутки) на КС целесообразно использовать поршневые ГМК, а для газопроводов с пропускной способностью больше млн наиболее эффективными является ЦН с приводом от ГТУ или электродвигатели.
ГМК – сравнительно тихоходные машины с частотой вращения об/мин, обладающие следующими преимуществами:
высокий КПД (35 – 38%);
возможность получения большой степени сжатия;
приемлемые габаритные характеристики.
К недостаткам ГМК следует отнести:
1) малая агрегатная мощность и подача;
2) сложность конструкции;
3) большая металлоемкость;
4) относительно небольшой моторесурс ( тыс. час) при межремонтном периоде эксплуатации тыс.час.
В связи с этим наиболее перспективной областью применения ГМК считаются станции подземного хранения газа.
Преимуществами электроприводных ГПА являются:
большой моторесурс – 150 тыс. час;
простота автоматизации и управления;
экологическая безопасность;
высокая культура эксплуатации;
пониженная пожароопасность;
простота запуска ГПА.
К недостаткам ГПА с электроприводом относятся:
1) слабая приспособленность электропривода к переменным режимам работы вследствие постоянства числа оборотов двигателя;
2) необходимость относительно дешевой электроэнергии в районе КС;
3) большие капитальные затраты на строительство электропередач при отсутствии электроэнергии в непосредственной близости от КС.
ГТУ имеют следующие преимущества:
более простая конструкция;
значительная концентрация мощности в одном агрегате;
полная уравновешенность;
малый удельный вес на единицу мощности;
относительно небольшие габариты;
автономность по сравнению с электроприводом;
возможность создания мобильных ГПА без сооружения помещений для КС.
Основными недостатками современных ГТУ является:
низкая экономичность (КПД );
значительное влияние переменного режима работы на КПД и, следовательно, на расход газа для ГТУ.
Однако, преимущества привода с ГТУ по сравнению с ГМК и электроприводом обусловили тот факт, что определяющим видом привода на газопроводах по числу установленных агрегатов и по их суммарной мощности является газотурбинный привод, ГПА с газотурбинным приводом в настоящее время составляют более установленной мощности на газопроводах.
Однако ГТУ, специально созданных для работы на газопроводах недостаточно, поэтому на КС используется ГТУ различных схем и конструкций: стационарные, транспортные, авиационные, судовые, импортные, с регенерацией или без регенерации теплоты отходящих газов. При этом газотурбинный привод по мощности в начале 90-х годов распределялся следующим образом: стационарные – 69,3%, ГТУ авиационного типа – 23,9%, привод от судовых ГТУ – 6,8%.
Для КС МГ разработаны установки с различной мощностью привода: 4000, 6000, 10000, 12000, 16000 и 25000 кВт. Нормальный ряд мощности для КС определяется прежде всего давлением транспортируемого газа, диаметром газопровода, соотношением давлений сжатия по КС. Мощность единичных агрегатов связана с этими параметрами следующим образом:
Диаметр газопровода, мм |
Рабочее давление на выходе КС, МПа |
Мощность агрегата, МВт |
720 – 1020 |
5,5 |
|
1220 |
5,5 |
|
1220 |
7,5 |
10 |
1420 |
7,5 |
16,25 |
Соотношение давлений сжатия по КС выбирают .