Нефтегазовое дело

Нефтегазовое дело

Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. М.: Министерство энергетики Российской Федерации, 2009. 111 с.

Энергетическая стратегия России на период до 2035 года. М.: Министерство энергетики Российской Федерации, 2014. 263 с.

СТО Газпром 3.3-2-024-2011. Методика нормирования расхода природного газа на собственные технологические нужды и технологические потери магистрального транспорта газа. М.: Газпром экспо, 2011. 79 с.

Артемьев И. С., Годовский Д. А. Оценка эффективности применения электрического запуска газотурбинной установки АЛ-31СТ// Трубопроводный транспорт — 2015: материалы X междунар. учеб.-науч.-практ. конф. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2015. С. 413-414.

Гаррис Н. А. Ресурсо- и энергосберегающие технологии при транспорте углеводородов: учеб. пособие. Уфа: ООО «Монография», 2014. Ч.1. 256 с.

Гаррис Н. А., Колоколова Н. А. Основные направления ресурсо- энергосбережения при транспорте газа // Нефтегазовое дело. 2009. Т. 7, № 1. С. 81-85. URL: http://ngdelo.ru/article/view/1398

СТО Газпром 11-2005. Методические указания по расчету валовых выбросов углеводородов (суммарно) в атмосферу в ОАО «Газпром». М.: ИРЦ Газпром, 2005. 71 с.

СТО Газпром 2-1.19-128-2007. Технические нормы выбросов и утечек природного газа от технологического оборудования. М.: ИРЦ Газпром, 2007. 43 с.

СТО Газпром 2-1.19-332-2009. Технические нормативы выбросов. Газоперекачивающие агрегаты ОАО «Газпром». М.: ВНИИГАЗ, 2009. 78 с.

Руководство по технической эксплуатации РЭ «Система электрического запуска СЭЗ-130». М.: «АКБ Якорь», 2010. 19 с.

Сводная таблица основных характеристик. Каталог ОАО «Электропривод». URL: http://www.epv.ru/ru/catalogproducts/elektrodvigateli/estart/ (дата обращения: 03.11.2014).

Туев Ю. Р. Об опыте творческого решения проблем запуска газотурбинных двигателей // Электроснабжение и электрооборудование. 2011. № 4. С. 26-28.

Системы электрозапуска газотурбинных двигателей ГПА и ГТЭС/ В. Ф.Шалагинов, В. А. Миронов, С. Б. Обухов, Ю. Р. Туев // Газотурбинные технологии. 2009. № 8. С. 32-33.

Забелин Н. А., Лыков А. В., Рассохин В. А. Оценка располагаемой тепловой мощности уходящих газов газоперекачивающих агрегатов единой системы газоснабжения России // Научно-технические ведомости Cанкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2013. № 4-1(183). С. 136-144.

Р Газпром 094-2011 Методика расчета экономической эффективности мероприятий по снижению потерь газа в ОАО «Газпром». М.: Газпром экспо, 2011. 31 с.

Годовский Д. А., Артемьева Е. Л., Артемьев И. С. Определение эффективности применения электрического запуска газотурбинных установок //Трубопроводный транспорт — 2016: материалы XI междунар. учеб.-науч.-практ. конф. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2016. С. 403-404.

Данилович А. C. Электрозапуск двигателя — повышение конкурентоспособности // Пермские газовые турбины. 2006. № 8. С.18-19.

Ссылки

• На текущий момент ссылки отсутствуют.

(c) 2016 Д. А. Годовский, Е. Л. Артемьева

alt=»Лицензия Creative Commons» width=»» />
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Особенности пуска газотурбинных установок.

Статический преобразователь частоты (СПЧ) используется для раскручивания вала газовой турбины, для этого он подает на генератор питание с переменной частотой, пониженным напряжением и пониженным возбуждением.

Процедура запуска газовой турбины выполняется полностью автоматически. Генератор используется в "двигательном" режиме и во время цикла пуска разгоняет вал до определенной процентной доли от номинальной скорости.

После достижения этой определенной процентной доли от номинальной скорости СПЧ отключается и газовая турбина затем самостоятельно разгоняется до 100% от номинальной скорости.

При 100% номинальной скорости генератор вырабатывает номинальное напряжение и готов для выполнения последовательности синхронизации с энергосистемой.

Помимо функции пуска, СПЧ также используется для разгона блока до определенной скорости во время цикла промывки.

Оборудование системы пуска

Оборудование системы пуска расположено в корпусе, который обычно расположен рядом с отсеком генератора. Корпус пригоден для установки вне помещения в указанных климатических условиях площадки. Предусмотрены системы отопления, кондиционирования воздуха, освещения и вспомогательные силовые розетки для защиты оборудования, размещенного внутри корпуса.

Ниже перечислено основные узлы оборудования этой системы:

· Один (1) отсек мониторинга и управления

· Один (1) реактор звена постоянного тока

· Один (1) расположенный вне основания выключатель со стороны агрегата

· Измерительные и защитные устройства (трансформаторы напряжения VT и тока CT)

· Один (1) автоматический выключатель со стороны трансформатора СПЧ

Основной принцип работы

Пусковой статический преобразователь напряжения питается от трансформатор преобразования напряжения.

Пусковой СПЧ — это косвенный преобразователь частоты, работающий как инвертор с естественной коммутацией, он состоит из трех основных узлов:

· Один (1) тиристорный мост выпрямителя (сетевой мост), питающийся от трансформатора преобразования напряжения.

· Один (1) тиристорный мост инвертора (мост агрегата), подключенный к генератору через разъединяющий выключатель.

· Одна (1) промежуточная цепь звена постоянного тока, реактор которой обеспечивает развязку между мостами сети и агрегата.

В предлагаемую систему входит генератор импульсов для запуска. Асинхронный контроль выполняется полностью за счет обработки сигналов, снимаемых с синхронного пускового электродвигателя с помощью трансформаторов напряжения.

При работе в двигательном режиме на обмотку ротора генератора подается постоянный ток от системы, в которую входят:

· Тиристорный мост, используемый для работы в режиме генератора

· Автоматическая система, которая подает в обмотку возбуждения ротора постоянный ток с помощью контактных колец и щеток. Щетки прижимаются к кольцам в начале последовательности пуска или цикла промывки и поднимаются над кольцами в конце последовательности или цикла.

Пусковой СПЧ предназначен для выполнения следующих функций:

· Пуск турбины: Валоповоротное устройство создает начальный момент проворачивания на оси вала; затем СПЧ разгоняет вал газовой турбины до скорости самоходности.

· Промывка (с разборкой компрессора): Во время этой последовательности СПЧ вращает газовую турбину с низкой постоянной скоростью.

Описание и элементы конструкции

Полный комплект оборудования устанавливается внутри корпуса (шкафа) с кондиционируемым воздухом, пригодного для установки вне помещения.

Внутри шкафа можно условно выделить две различные группы оборудования:

· Вспомогательное и управляющее оборудование

Силовоеоборудование

Сглаживающий реактор звена постоянного тока и силовой тиристорный модуль являются "силовыми" узлами СПЧ.

В модуль силового тиристора сети/агрегата входят тиристорные плечи моста, их защитные системы, подключения и измерительные приборы (трансформаторы тока, трансформаторы напряжения).

Сглаживающий реактор звена постоянного тока обычно изготавливается с железным сердечником с воздушным охлаждением, оснащенным датчиком максимальной температуры. Реактор выполняет функцию ограничения волн тока в промежуточной цепи непрерывного тока.

Для соединения цепи СПЧ и статора генератора имеется один трехполюсный разъединительный выключатель с двигательным приводом. Разъединитель оснащен заземляющим устройством со стороны СПЧ.

Внутри шкафа с оборудованием установлен один трехполюсный автоматический выключатель для подключения цепи СПЧ к трансформатору СПЧ.

Вспомогательное и управляющее оборудование

Функции управления и защиты СПЧ выполняются с помощью всех необходимых команд, сигналов, аварийной сигнализации, приборов и вспомогательных цепей, которые предусмотрены в блоке. Вспомогательные цепи собраны из преобразователей, релейной логики, схем ПЛК и интерфейсных плат.

Система управления выполняет следующие основные функции:

· Фазовращатель преобразователя неизменной частоты со стороны сети

· Фазовращатель преобразователя переменной частоты со стороны агрегата (в двух рабочих режимах: импульсный режим и режим естественной коммутации)

· Регулятор скорости с внутренним контуром регулятора тока

· Управление углом запуска преобразователя переменной частоты

· Логика работы (ПЛК)

· Интерфейс преобразователя (генератор импульсов открывания тиристоров, опрос сигналов с трансформаторов напряжения и тока)

Система пуска газотурбинной установки

АО УНПП «Молния» холдинга «Технодинамика» Госкорпорации Ростех стал ведущим интегратором в России по системам зажигания для газотурбинных двигателей. Производственная база предприятия позволяет полностью обеспечивать надежными системами зажигания и их компонентами всех производителей промышленных газотурбинных установок на российском рынке. На сегодняшний день «Молния» является эксклюзивным поставщиком данных систем лидерам российского двигателестроения: АО «ОДК-Авиадвигатель», АО «ОДК-Пермские моторы», ПАО «ОДК-Сатурн», АО «ОДК-Газовые турбины».

В конце 60-х — начале 70-х годов прошлого века моторостроительные предприятия авиационной промышленности, в том числе УНПП «Молния», были привлечены к созданию газоперекачивающих агрегатов (ГПА) на базе конверсионных газотурбинных установок (ГТУ). С тех пор предприятие непрерывно проводило работы в интересах нефтегазовой промышленности и топливно-энергетического комплекса, особенно активно — в последнее десятилетие. Помимо различных компонентов систем зажигания предприятием разработаны и поставляются электронные сигнализаторы помпажа, регуляторы температуры, системы контроля пламени и другие системы. Доля продукции, выпускаемой для ТЭК, в общем объеме производства «Молнии» составляет сегодня более 10%, при этом потребности внутреннего рынка увеличиваются. С учетом спроса растет объем производимой для нефтегазовой отрасли продукции.

«Перед нами стоит важнейшая задача по увеличению объема гражданской продукции, выпускаемой холдингом. — рассказал генеральный директор АО «Технодинамика» Игорь Насенков. — Уже сейчас мы готовы поставлять продукцию для многих отраслей, в том числе и для ТЭК. Производственная база УНПП «Молния» позволяет обеспечить российский рынок промышленных ГТУ современными надежными системами зажигания и их компонентами. При этом многолетний опыт разработчиков, конструкторов, технологов производственного персонала предприятия является залогом соответствия характеристик как выпускаемых, так и разрабатываемых систем зажигания любым техническим требованиям потребителей».

С ужесточением законодательства по безопасности в нефтяной и газовой отраслях эксплуатирующими и надзорными организациями выдвигаются требования по разработке безопасных ГТУ, что в свою очередь привело к необходимости создания устройств зажигания во взрывозащищенном исполнении. Впервые системы производства АО УНПП «Молния» были установлены на взрывозащищенные ГТУ АО «ОДК-Авиадвигатель» на базе газогенератора Д-30ЭУ для реализации проекта «Сахалин-2». В настоящее время данные устройства нашли широкое применение во взрывозащищённых установках Д-30ЭУ-1, Д-30ЭУ-1А, Д-30ЭУ-2, Д-30ЭУ-6. Суммарная наработка устройств составляет более 125000 часов, а лидерных устройств превысила 30 000 часов.

Для более мощных установок (от 12 до 25 МВт) на базе газогенератора ПС-90ГП совместно с АО «ОДК-Авиадвигатель» было разработано устройство зажигания плазменно-струйного типа УЗ-6 во взрывозащищённом исполнении. Применение данного устройства позволило в значительной степени сократить время розжига топливовоздушной смеси в камере сгорания за счет большой протяженности плазменного выброса на свечах. Конструктивные особенности исполнения УЗ-6 позволяют размещать все составные части устройства во взрывоопасной зоне, что, в свою очередь, дает возможность использовать его на особо опасных объектах нефтяной и газовой отраслей.

По запросу АО «ОДК-Авиадвигатель» на базе технических решений УЗ-6 конструкторами «Молнии» была разработана модификация последнего для электростанций ГТЭС-25ПА. Устройство зажигания УЗ-6.1 предназначено для размещения преобразователя за пределами взрывоопасной зоны, а соединительных кабелей и плазменных свечей – непосредственно во взрывоопасной зоне. Подобное техническое решение позволило снизить затраты при изготовлении устройства за счет исключения из конструкции взрывозащищенного корпуса.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Турбодетандер представляет собой расширительную турбину, работающую на природном газе, и предназначен для пуска газотурбинной установки . Основными узлами турбодетандера являются: корпус ротора ( диск с лопатками), направляющий аппарат, подводящий и отводящий газ патрубков.  [6]

В литературе появилось сообщение о том, что сварные барабанные роторы по сравнению с цельнокованными находятся в более благоприятных условиях с точки зрения радиальных перепадов температуры, возникающих во время пуска газотурбинной установки . Нами проведено решение ряда задач с целью установления наиболее рационального конструктивного оформления дисков, из которых свариваются роторы.  [7]

Пуск газотурбинных установок осуществляется от турбодетандера, для которого монтируют систему пускового газа. Чтобы снабдить агрегаты топливным газом, укладывают топливные газопроводы. Предварительно производят укрупнительную сборку коллекторов топливного и пускового газа, а также узлов наружной разводки. Вначале монтируют коллекторы пускового и топливного газа диаметром 529 X 8 и 426 X 11 мм; после монтажа обвязки турбин газоходами и воздуховодами устанавливают на фундаментах укрупненные узлы наружной разводки топливного и пускового газа.  [8]

В результате проведенных расчетов установлено влияние граничных условий на распределение температуры в роторе. Кроме того, выяснено, что при пусках газотурбинных установок в цельнокованных роторах барабанного типа возникают значительные по величине радиальные перепады температуры.  [9]

Система автоматического контроля и управления центробежными нагнетателями с газотурбинным приводом также состоит из двух блоков: управления и сигнализации. Однако как в схеме, так и в технологии запуска этих агрегатов имеются отличия, вызванные особенностью пуска газотурбинной установки по сравнению с пуском электродвигателя.  [10]

Один из дисков, выполненный без внутреннего сужения, представляет собой бесконечный цилиндр, или цельнокованный барабанный ротор. Результаты экспериментов показывают, что сварные и цельнокованные барабанные роторы по величине радиальных перепадов температуры, возникающих при пусках газотурбинных установок , практически не отличаются друг от друга.  [11]

Камера сгорания представляет собой двойную цилиндрическую трубу. Наружная называется кожухом, внутренняя — жаровой трубой. Внутри жаровой трубы сгорает топливо. Форсунки распыливают топливо в сжатом воздухе, подведенном от компрессора внутрь жаровой трубы. Для первоначального воспламенения топлива камера сгорания оборудуется электрическими свечами. Компрессор подает в камеру сгорания гораздо больше воздуха, чем это необходимо для процесса горения. Для повышения экономичности газотурбинной установки применяют регенератор газа. Отработавший в турбине газ не выбрасывается в атмосферу, а направляется в теплообменник для подогрева воздуха, идущего от компрессора в камеру сгорания. Для пуска газотурбинной установки в работу применяют или вспомогательный двигатель внутреннего сгорания, или электродвигатель 4, который через редуктор 3 соединяется с валом турбины.  [13]

Камера сгорания представляет собой двойную цилиндрическую трубу, наружная называется кожухом, внутренняя — жаровой трубой. Внутри жаровой трубы сгорает топливо. В камере сгорания укрепляются одна или несколько форсунок, к которым подводят топливо от насоса под давлением ( 5 — 10) 10 Па. Форсунки распиливают топливо в сжатом воздухе, подведенном от компрессора внутрь жаровой трубы. Для первоначального воспламенения топлива камера сгорания оборудуется электрическими свечами. Компрессор подает в камеру гораздо больше воздуха, чем это необходимо для процесса горения. Для повышения экономичности ГТД применяют регенератор газа. Отработавший в турбине газ не выбрасывается в атмосферу, а направляется в тепло-обменик для подогрева воздуха, идущего от компрессора в камеру сгорания. Для пуска газотурбинной установки в работу применяют или вспомогательный двигатель внутреннего сгорания, или электродвигатель.  [15]