Агрегат ГПА-Ц-16 предназначен для транспортирования природного газа по магистральным газопроводам при рабочем давлении 56-76 кг/кв. см.
На дожимных компрессорных станциях ГПА работает с давлением на выходе до 41 кг/кв. см со сменной проточной частью нагнетателя.
ГПА полностью автоматизирован, устанавливается в индивидуальном контейнере и может эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от -55 до +45 град. С.
Газотурбинный двигатель НК-16СТ
воздухоочистительный газотурбинный двигатель агрегат
Стационарный газотурбинный двигатель НК16-СТ создан на базе авиационного турбовентиляторного двигателя НК-8-2У. Представляет из себя двухкаскадную трехвальную ГТУ. Состоит из двух модулей — газогенератора и свободной турбины, имеющих собственные рамы. Модули при эксплуатации могут заменяться.
Нагнетатель НЦ-16
Нагнетатель представляет из себя двухступенчатую центробежную машину, предназначенную для сжатия природного газа. Состоит из следующих составных частей. Наружного корпуса, который представляет собой стальной кованый цилиндр. К цилиндру с внешней стороны приварены стальные кованые патрубки — всасывающий и нагнетательный. К нижней части приварены опорные лапы нагнетателя, а в верхней части — опорные лапы под два гидроаккумулятора. С обоих торцов корпус закрыт стальными коваными крышками, которые фиксируются разрезными стопорныим кольцами и кронштейнами. Внутри наружного корпуса расположен внутренний корпус. Внутренний корпус состоит из камеры всасывания, диафрагмы, диффузоров, входного и обратного направляющих аппаратов. В нижней части внутреннего корпуса закреплены ролики, из которых внутренний корпус вкатывается в наружный.
Воздухоочистительные устройства / ВОУ-110-4Ц для агрегата ГПА-Ц-16
Преимущества и особенности
- использование комбинированной системы фильтрации (КСФ) на базе фильтров EMW filtertechnik VKKW RU-400-4-MG-1-PF-MPK-48/22 (производства фирмы EMW, Германия) обеспечивает очистку воздуха до степени F9 (максимальный размер частиц пыли после фильтров — не более 5 мкм);
- конструкция самого фильтра позволяет легко производить его замену в случае засорения;
- благодаря использованию фильтров EMW ВОУ обладает значительно меньшим сопротивлением по сравнению с аналогами;
- в качестве обшивки козырька используется поликарбонат, крепящийся к каркасу при помощи алюминиевых профилей и саморезов, и обладающий рядом преимуществ по сравнению с другими материалами: невысокой стоимостью, меньшей массой, отсутствием коррозии, возможностью монтажа без использования сварки;
- байпасный клапан, установленный сверху блока фильтров, автоматически срабатывает при перепаде давления 70 мм. вод. ст на всасе и возвращается в исходное положение при перепаде давления 52 мм. вод. ст. Обогрев клапана позволяет срабатывать ему при любом диапазоне температур;
- конструкция блоков фильтров в виде призм позволяет уменьшить площадь и массу ВОУ;
- конструкция козырька ВОУ обеспечивает скорость воздуха на всасе до 0,8 м/с, что исключает попадание атмосферных осадков под козырек.
По ГТУ. Отчет о курсовой работе Термодинамический расчет циклов ...
... их практического применения при расчетах циклов ГТУ. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ ГТУ мощностью N работает на природном газе с теплотворной способностью Q н р . Воздух на входе в ... экономичности турбины и компрессора. Поэтому простой по принципу действия газотурбинный двигатель стали применять в промышленности позднее других тепловых двигателей, после того как был достигнут прогресс в технологии ...
Технические характеристики
Наименование параметра |
ВОУ-110-4Ц |
Изготовитель |
ООО НПП «35-й Механический Завод» |
Тип очистки воздуха |
Комбинированная система фильтрации (EMW) |
Количество ступеней очистки |
3 ступени |
Количество циклонов, шт. |
— |
Количество фильтров, шт. |
96 |
Номинальный расход воздуха, кг/с |
110 |
Гидравлическое сопротивление ВОУ, мм. вод. ст |
26,6* |
Эффективность очистки воздуха от частиц более 5 мкм., % |
100* |
Масса, кг |
15000 |
Габариты, мм |
10450х6900х5780 |
Газотурбинный двигатель НК-16СТ для газодобывающей отрасли создан на базе авиационного двигателя НК-8-2У, что обеспечивает его высокую надежность и эффективность. Применяется в газоперекачивающих агрегатах ГПА-Ц-16.
Серийное изготовление и поставка двигателя НК-16СТ на магистральные газопроводы производятся с 1982 года. Выпущен 1141 двигатель. Суммарная наработка парка двигателей составляет больше 40 миллионов часов. В связи с высокой надежностью данный привод нашел применение вэнергетике. В настоящее время на более чем 30 электростанциях двигатели НК-16СТ используют в качестве приводов энергоустановок, работающих на попутном нефтяном газе.
Технические характеристики
Мощность, не менее: |
16 МВт |
Эффективный КПД, не менее: |
29% |
Диапазон изменения частоты вращения приводного вала свободной турбины: |
3975-5350 об./мин. |
Содержание в выхлопных газах: |
|
— окислов азота: |
150 мг/нм3 |
— окиси углерода: |
300 мг/нм3 |
Максимальный уровень звукового давления: |
135 дБ |
Масса двигателя с рамой: |
7800 кг |
Расход топливного газа: |
6 200 нм3/ч |
Запуск двигателя: |
автоматический |
Температура газа на выходе из свободной турбины: |
412°С |
Гарантийный ресурс: |
|
Межремонтный ресурс: |
25 000 часов |
Назначенный ресурс: |
100 000 часов |
Применяемое масло: |
ТП-22С |
Система электрического запуска газотурбинного двигателя
Электростартер СТЭ-18СТ
Одна из последних разработок ЗАО «Эверест-турбосервис» и ОАО «Электропривод» (г. Киров) — создание электростартера СТЭ-18СТ для запуска газотурбинного двигателя НК-16СТ и его модификаций мощностью 16-20 МВт, используемого ОАО «Газпром» более чем в 600 газоперекачивающих агрегатах.
Преимущество новой разработки заключается в замене турбодетандерного запуска двигателя с помощью сжатого природного газа (в этом случае в атмосферу суммарно выбрасывается до 3 млн. м3 природного газа в год) на экологически чистый электрозапуск. Это позволит упростить систему запуска, снизить расход природного газа, повысить экологическую и технологическую безопасность. Данная разработка отвечает всем требованиям по экологичности эксплуатируемого оборудования.
Электростартер устанавливается на место пневмостартера и не требует доработки места стыковки с коробкой привода агрегатов двигателя, что позволяет производить монтаж системы электрозапуска с электростартером СТЭ-18СТ в условиях эксплуатации.
Номинальная мощность электростартера СТЭ-18СТ — 65 кВт, номинальный крутящий момент, развиваемый электростартером, составляет 245 Н/м (25 кгс/м), режим его работы повторно-кратковременный. Управление электростартером осуществляется блоком управления БУС-18СТ, который преобразует напряжение переменного трехфазного тока 380В, 50Гц в напряжение переменного трехфазного тока от 0 до 380В и частотой от 0 до 400Гц. Блок управления определяет готовность электростартера к работе, задает режимы его работы, момент вращения электростартера, выдает сигнал на отключение, а так же позволяет провести диагностику и настройку параметров электростартера.
Электростартер СТЭ-18СТ сертифицирован и имеет маркировку взрывозащиты 1ExdIIВТ3. Его применение разрешено во взрывоопасных зонах.
В ноябре 2006 года электростартер СТЭ-18СТ в составе системы электрозапуска двигателя НК-16СТ прошел успешные стендовые испытания на стенде Зеленодольского машиностроительного завода. Испытания электростартера проводились в соответствии с действующим на компрессорных станциях ОАО «Газпром» алгоритмом запуска двигателей НК-16СТ, то есть неоднократно повторялась серия из трех холодных прокруток и запуска двигателя. Максимальное значение температуры обмоток статора электростартера при этом составило 76°С.
В соответствии с «Программой приемочных испытаний системы электрического запуска двигателя НК-16СТ в газоперекачивающем агрегате ГПА-Ц-16 на КС «Вязниковская» ООО «Волготрансгаз» в апреле-мае 2007 года на двигателе НК-16СТ выполнена замена воздушного стартера на электростартер СТЭ-18СТ с блоком управления БУС-18СТ. После отладки установленного оборудования агрегат ГПА-Ц-16 был выведен на режим «Магистраль».
В июне 2007 года система электрического запуска двигателя НК-16СТ без замечаний прошла предварительные испытания в объеме «Программы приемочных испытаний системы электрического запуска двигателя НК-16СТ в газоперекачивающем агрегате ГПА-Ц-16 на КС «Вязниковская» ООО «Волготрансгаз». Электростартер СТЭ-18СТ полностью обеспечил выполнение циклограммы холодной прокрутки, горячего запуска и промывки газовоздушного тракта двигателя НК-16СТ.
В августе 2007 года с целью оценки эффективности и работоспособности системы электрического запуска двигателей НК-16СТ (НК-16-18СТ) с электростартером СТЭ-18СТ и принятия решения по дальнейшему внедрению данной системы специальной комиссией проведены приемочные испытания на объекте ОАО «Газпром» — КС «Вязниковская» ООО «Волготрансгаз». На основании положительного результата приемочных испытаний Приемочной комиссией ОАО «Газпром» принято решение о доработке остальных двигателей НК-16СТ на КС «Вязниковская» системами электрического запуска и рекомендовано применение данной системы электрозапуска на других объектах ОАО «Газпром».
На двигателях НК-16СТ (НК16-18СТ) в июне 2009 года на КС «Вязниковская» специалистами ЗАО «Эверест-Турбосервис» и ОАО «Электропривод» была выполнена доработка системы запуска путем замены пневмостаретера на электростартер СТЭ-18СТ. Решение о переводе всех двигателей КС «Вязниковская» на систему электрического запуска было принято после 2,5 лет лидерной эксплуатации системы с электростартером СТЭ-18СТ на одном из двигателей этой станции. За это время электростартер выполнил около 500 запусков и не имел дефектов.
В процессе оборудования двигателей системой электрозапуска проводилась доработка электротехнической части газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16 для подключения электростартера к основному вводу существующего вводно-распределительного устройства, расположенного в отсеке автоматики ГПА. На каждом двигателе после монтажа системы электрического запуска и доработки электрики ГПА выполнялись холодные прокрутки, горячие запуски и промывка газовоздушного тракта, после чего агрегат по акту передавался эксплуатационниками.
Кроме того, продолжаются испытания оснащенного электростартером СТЭ-18СТ двигателя НК-361 мощностью 25 МВт, установленного на магистральном газотурбовозе ГТ-1.
Технический потенциал электростартера СТЭ-18СТ, проявленный при испытаниях, позволяет использовать его в системах электрозапуска газотурбинных двигателей других типоразмеров и мощности.
Блок управления стартером БУС-18СТ
Технические характеристики:
- Электропитание и управление электростартером осуществляется от блока управления стартером БУС-18СТ.
- Электропитание БУС осуществляется от сети переменного трехфазного тока:
- Напряжение питание 380В
- Частота напряжения 50Гц
- Номинальная мощность электростартёра 60…65кВт
- Номинальный момент, развиваемый электростартёром 245Н•м (25 кгс•м)
- Максимальный момент, развиваемый электростартёром, не менее 539Н•м (55 кгс•м)
- Ток, потребляемый электростартёром
- при номинальном моменте, не более 120А
- Частота выходного вала электростартёра:
o на режиме холодной прокрутки 1380 об/мин
o на режиме горячего запуска 2600 об/мин
- Напряжение управляющих сигналов 27В
- Режим работы повторно-кратковременный
- Масса электростартёра, не более 57 кг
- 230х440ÆГабариты электростартёра
- Габариты БУС 1500х1000х400 мм
- Масса БУС 250 кг
Нагнетатель НЦ-16
Корпус нагнетателя позволяет устанавливать проточную часть на весь ряд мощностей двигателей и получить высокий политропный КПД на конечное давление 56, 76 и 85 кгс/см2 и отношения давлений 1,36; 1,44 и 1,5.
Для газоперекачивающих агрегатов производятся современные нагнетатели с электромагнитным подвесом ротора и газодинамическими уплотнениями. Нагнетатели предназначены для перекачки природного газа по магистральным газопроводам. Базовые корпуса нагнетателей расcчитаны на установку сменных проточных частей, на конечное давление 56, 76 и 85 кгс/см2 и отношения давлений 1,36, 1,44 и 1,5.
Нагнетатели поставляются также и в составе нагнетательных установок, включающих блок нагнетателя с системами обеспечения.
Корпус нагнетателя на сборке
Установка нагнетательная центробежная УНЦ-16-76/1,44 применена в ГПА-16 «Волга», нагнетатель НЦ-12 56/1,44 применен в ГПА — 12 «Урал» и нагнетатель НЦ-8-56/1,44 применен в АГПУ — 8 «Волга». Нагнетатель НЦ-16-76/1,44 создан на высоком техническом уровне с использованием магнитного подвеса ротора и «сухих» газодинамических уплотнений. Применение пространственных лопаток рабочих колес и безлопаточного диффузора обеспечило получение политропного КПД в рабочей точке 85% и широкий диапазон эффективной работы нагнетателя. Конструктивно нагнетатели выполнены на базе лицензий фирмы «Дрессер» (США).
Твердосплавное кольцо со спиральными канавками «сухого» уплотнения
Предусмотрена возможность установки в нагнетатель любого из двух концевых уплотнений: торцовых масляных и «сухих» газодинамических. Подшипники применяются как гидродинамические масляные, так и «сухие» электромагнитные.
Техническая характеристика нагнетателей и нагнетательных установок с газотурбинным приводом
Марка |
Область применения |
Назначение |
Произво-дитель- ность м 3 /мин |
Давление, МПа (кгс/см 2 ) (абс).
|
Газотурбинный двигатель |
Габариты установки, мм |
Масса установки, кг |
||
Начальное |
Конечное |
Мощность, кВт |
Частота вращения ротора, об/мин |
||||||
НЦ8-56/ 1,44 |
АГПУ-8 «Волга» |
Перекачка природного газа по магистраль- ному газо-проводу |
15,2 |
5,5 (56) |
8000 |
8200 |
2340х 1320х 1380 |
15000 |
|
НЦ12-56/ 1,44 |
ГПА-12 «Урал» |
23,3 |
3,82 (38,9) |
5,5 (56) |
12000 |
6500 |
2620х 2670х 1700 |
18000 |
|
НЦ16-76/ 1,44 |
ГПА-16 |
32,44 |
5,17 (52,78) |
7,45 (76) |
16000 |
5300 |
2900х 2500х 1760 |
22000 |
|
УНЦ16-76/ 1,44 |
ГПА-16 «Волга» |
32,44 |
5,17 (52,78) |
7,45 (76) |
16000 |
5300 |
14550х 12000х 5300 |
45000 |
Литература
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/agregat-benzinovyiy-ab-skachat/
1. http://compressormash.ru
2. nadiplom.com
.