Содержание
Список графических документов:.................................................................. 2
Реферат............................................................................................................ 3
Введение.......................................................................................................... 4
1. Описание основного оборудования........................................................... 5
1.2. Техническая характеристика.................................................................... 5
1.2. Описание работы нагнетателя.................................................................. 5
1.3. Технические характеристики................................................................... 6
1.4 Описание конструкции............................................................................... 7
1.5 Принцип работы ГТУ.............................................................................. 11
1.6 Система контроля за работой турбины.................................................. 14
1.7 Система регулирования ГТУ................................................................... 14
2. Теплоснабжение........................................................................................ 16
3. Система водоснабжения............................................................................ 18
4. Система канализации................................................................................ 21
5. Водозаборные сооружения...................................................................... 21
6. Электроснабжение компрессорной станции............................................ 22
7. Расчет теплопотребления.......................................................................... 26
8. Описание котла – утилизатора................................................................. 30
9. Поверочный тепловой расчет котла-утилизатора за турбиной MS 5002 С 31
10. Гидравлический расчет тепловых сетей................................................. 36
11. Электрическая часть............................................................................... 42
11.1. Схема управления двигателем сетевого насоса................................... 42
12. Безопасность и экологичность пректа.................................................... 45
13. Экономическая часть.............................................................................. 59
14. КИП и А................................................................................................... 61
Библиографический список.......................................................................... 65
Список графических документов:
1. Газовая турбина ГТК-25. Сборочный чертеж.
2. План компрессорной станции.
3. Котел утилизатор. Сборочный чертеж.
4. Компоновка котла утилизатора.
5. Схема автоматизации ГТК-25.
6. Схема электроснабжения сетевого насоса.
В дипломном проекте рассмотрим вариант утилизации теплоты отходящих газов ГПА для нагрева сетевой воды в котле-утилизаторе применительно к условиям газоперекачивающей линейной станции п. Пелым
Ключевые слова: газоперекачивающий агрегат (ГПА), котел-утилизатор, тепловая сеть.
При существующем положении на газоперекачивающих станциях магистральных газопроводов теплота отходящих газов за ГПА обычно теряется.
Температура газов за турбиной находится на уровне 450-500°С при расходах газа порядка 25м3 на 1МВт мощности ГПА. Этой теплоты по крайней мере достаточно для подогрева сетевой воды в системе отопления станции.
Современные требования к энергосбережению предписывают утилизацию теплоты вторичных потоков. Применительно к ГПА это может быть осуществлено с помощью установки котлов-утилизаторов.
Данный дипломный проект посвящен утилизации теплоты отходящих газов ГПА ГТК-25 производства фирмы «Нуово-Пиньоне», устанавливаемых на газоперекачивающей станции Пелымского ЛПУ газопровода Уренгой-Ужгород.
Тепловой нагрузкой котла является система отопления основных производственных и вспомогательных помещений станции.
1. Описание основного оборудования
Пелымское линейно-производственное управление магистральных газопроводов предназначено для перекачки газа и эксплуатации газопровода.
Комплектуется различными турбо-агрегатами (ГТН-16,ГТН-25,ГТК-25).
В данном дипломном проекте мы рассматриваем наиболее современный агрегат ГТК-25 фирмы «Ново-Пиньон», установленный на газопроводе Уренгой-Ужгород.
1.2. Техническая характеристика.
Газовая турбина, модель М5352В
Число валов 2
Выходная мощность, КВт 24,26
Температура на выходе 489 °С
Температура на входе 15 °С
Тип компрессора осевой, высокопроизводительный
Число ступеней 16
Входной направляющий аппарат (ВНА) VIGV, с высокой пропускной способностью
Число оборотов рабочего колеса компрессора 5100 об/мин
Турбоагрегат снабжен нагнетателем типа RF 2 BB 36 фирмы «КРЕЗО-ЛУАР» («CREASOT-LOIRE») предназначен для компримирования транспортируемого природного газа и работает в составе газоперекачивающего агрегата ГТК-25И на компрессорной станции магистрального газопровода Уренгой-Ужгород.
1.2. Описание работы нагнетателя
Вращаясь с большой скоростью, рабочие колеса ротора нагнетателя передают энергию переходящему через них газу. Газ поступает во входную спираль (на входе) нагнетателя и проходит через входной направляющий аппарат, который направляет газ под соответствующим углом, и далее в осевом направлении во всасывающее "отверстие" рабочего колеса первой ступени. Под действием центробежной силы газ с большой скоростью нагнетается к периферии рабочего колеса. Затем газ поступает в кольцевой проход между стенкой диффузора и диафрагмой первой ступени. Этот проход отклоняется (и расширяется по мере прохождения газа по направлению к П-образному изгибу), превращая, таким образом часть энергии скорости газа в энергию давления. Затем газ проходит по П-образному изгибу через кольцевой проход в диафрагме, которая направляет газ в рабочее колесо второй ступени. После сжатия во второй ступени, газ проходит по нагнетательной спирали в нагнетательный патрубок корпуса и далее в технологический трубопровод потребителя.
1.3. Технические характеристики.
1. Производительность, млн. нм3/сутки 47,5
2. Давление газа, МПа (кгс/см2)
на входе 5,25 (52,5)
на выходе 7,6 (76)
3. Расчетное повышение температуры, °С 34
4. Степень повышения давления 1,47
5. Политропный КПД, % 82
6. Номинальная (рабочая) частота вращения ротора, мин-1 4460
7. Требуемая мощность, МВт 23,60
8. Система смазки:
8.1. Масло ТП-22
8.2. Давление в системе, МПа (кгс/см2) 0,17 (1,7)
8.3. Рабочая температура, °С 49-55
9. Система уплотнений:
9.1. Масло ТП-22
9.2. Давление в системе, МПа (кгс/см2) 9,6 (96)
Газотурбинная установка предназначена для привода нагнетателя природного газа на компрессорных станциях магистральных газопроводов. Установка выполнена по открытому циклу, с регенерацией тепла по схеме «с разрезным валом» (со свободной силовой турбиной). Это обеспечивает, несмотря на сравнительную простоту конструкции, высокую экономичность и маневренность установки, т.е. наиболее полное удовлетворение требований предъявляемых условиями работы в системе газопроводов.
Турбина ГТК-25 серии MS5002 разработана фирмой «Дженерал Электрик». По лицензионным соотношениям ГТУ этого типа изготовляют целый ряд фирм, в том числе «Нуово Пиньоне» (Италия). Совместно со своими лицензиатами фирма выпускает стационарные приводные ГТУ мощностью от 4 до 50 МВт базовых типоразмеров. В каждом типоразмере разные модификации могут существенно отличаться по мощности, начальным параметрам, экономичности, наличию или отсутствию регенерации тепла и т.д. Кроме того, лицензиаты вносят существенные отличия по внешнему оформлению ГТУ, комплектации вспомогательным оборудованием, делению на транспортабельные блоки, противообледенительной системе , конструкции покрытия и т.д.
На магистральных газопроводах распространены типоразмеры серии MS5002 мощностью 25 МВт. Особенности этих турбин:
1. Поставка газотурбинных установок как с регенерацией, так и без регенерации на мало отличающиеся степени сжатия. Регенерация здесь обеспечивает экономию топлива около 25% топлива.
2. Применение одноступенчатых турбин привода компрессора (ТВД) и силовых турбин (ТНД). Это ограничивает возможность существенного повышения pк при одном компрессоре, однако по современным представлениям одноступенчатая турбина привода компрессора в ближайшем будущем сможет приводить однокаскадный осевой компрессор с pк=12¸15 при hт»88 %, но ограниченном ресурсе охлаждаемых рабочих лопаток.
3. Наличие и использование регулируемого соплового аппарата силовой турбины. Это позволяет осуществить различные программы регулирования, например nт.к.=const, tг=const и др.
4. Деление всего агрегата на блоки, полностью подготовленные к эксплуатации и не требующие разборки при монтаже.
5. Применение литых чугунных корпусов с одним или двумя вертикальными разъемами и дисковых с периферийными стяжными болтами роторов компрессоров. Каждый диск ротора осевого компрессора вначале испытывают разгоном при температуре ниже переходной температуры хрупкости и проверяют на отсутствие трещин, а затем подвергают разгону при более высокой температуре для повышения предела текучести материала (автофретироание), что обеспечивает остаточные напряжения сжатия на расточке до 80% расчетных. Ступени компрессоров выполняют полностью с дозвуковым обтеканием. Направляющие лопатки заводят с горизонтального разъема.
6. Использование секционной КС, состоящей из отдельных жаровых труб, что позволяет понизить содержание окислов азота в продуктах сгорания, упростить ревизию КС м осуществить унификацию жаровых труб (в принципе). Жаровые трубы имеют развитое пленочное охлаждение. Два индикатора пламени действуют по ультрафиолетовому излучению.
7. Применение консольных роторов турбин, дисков из легированной хромистой стали и рабочих лопаток с удлиненной ножкой и трехопорным елочным хвостовиком. Рабочие лопатки первой ступени имеют демпфирование по корневой полке, рабочие лопатки второй ступени - бандажирование на периферии. Корневая степень реактивности составляет до 0,1; обтекание трансзвуковое. Сопловой аппарат первой ступени имеет конвективное и пленочное охлаждения.