Устройство и эксплуатация компрессорной станции

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Уфимский Государственный Нефтяной Технический Университет

 

Кафедра «Транспорт и хранение нефти  и газа"

 

 

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Сооружение и ремонт ГНП и  ГНХ»

Тема: Важные моменты при эксплуатации агрегатов ГПА-25/76

ТХНГ.117000.727

 

 

 

Выполнил:              студент гр. МТ 96-02    А. Л. Иванов

Проверил:              А. И. Гольянов

 

 

 

 

 

 

Уфа 2000

Содержание

1. Приступая к эксплуатации агрегатов ГПА-25/76 необходимо уяснить для себя, к какой модификации принадлежит данный агрегат, чтобы его грамотно эксплуатировать.

Основными элементами, влияющими на характеристики ГТН-25, являются:

• ротор КНД с семью ступенями;
• ротор КНД с неразвернутыми лопатками и с развернутыми лопатками на 5⁰ в сторону уменьшения проходного сечения;
• обойма турбины с большой площадью ТНД и малой площадью ТНД, равной 2662 см²;
• диафрагма силовой турбины с высокими лопатками, высотой 315 мм и с укороченными лопатками, высотой 300 мм;
• ротор силовой турбины с длинными лопатками, высотой 320 мм и с короткими лопатками, высотой 306 мм.

Особо следует помнить, что для агрегатов большой  мощности (с роторами КВД с неразвернутыми лопатками) нельзя использовать обоймы турбины с уменьшенными проходными сечениями ТНД площадью 2662 см², особенно в сочетании с шести ступенчатым КНД. Зажатая ТНД характеризует большой срабатываемый теплоперепад и, следовательно, большую мощность ТНД, при этом в компрессорах происходит перераспределение степени сжатия с увеличением ее в КНД, который будет попадать в помпаж. Обороты шести ступенчатого КНД не должны быть на номинальном режиме выше 4100 об/мин.

Если в агрегате установлен ротор КВД с развернутыми лопатками, то обойма турбины должна быть с  зажатой ТНД, при этом допускается  использование ротора КНД как с шестью, так и с семью ступенями. В этом случае также допускается использование силовой турбины как с короткими лопатками диафрагмы (300 мм) и ротора (300 и 306 мм), так и с длинными лопатками (315 и 320 мм соответственно), но при этом лопатки диафрагмы должны быть довернуты в сторону уменьшения проходных сечений по согласованию с ПО «НЗЛ» после обсчета режима работы.

Для различного сочетания  проточных частей необходимо использовать разные коэффициенты в формуле для  получения пересчетной температуры перед ТВД:

 

Т_1Т=А·Т_2Т+В·Р+С,

 

где Т_1Т – пересчетная температура перед ТВД, ⁰С;

      Т_2Т – осредненная температура за СТ, ⁰С;

       Р  – давление за КВД (по манометру), кгс/см₂;

       А,  В и С – коэффициенты для  пересчета.

При неправильно определенных коэффициентах фактическая температура перед ТВД не будет соответствовать пересчетной, что снизит ресурс лопаток и может привести к пережогу лопаток ТВД или приведет к перегрузке агрегата из-за неправильного ограничения температуры перед ТВД.

2. Персонал четко должен знать, что мощность и К.П.Д. агрегата зависят от наружной температуры и атмосферного давления, от сопротивления всасывающего тракта и выхлопного тракта, от отбора воздуха перед КВД на технологические нужды компрессорной станции (приложения 2,3,4).

Из графиков видно, что увеличение сопротивления входного тракта на 100 мм вод. ст. уменьшает мощность на 2% и К.П.Д. на 1%, увеличение сопротивления  выхлопа уменьшает мощность и  К.П.Д. на 1%, а отбор воздуха за КВД через шайбу диаметром 60 мм при постоянной температуре перед турбиной уменьшает мощность на 17% (5МВт) и К.П.Д. на 3%, или при той же мощности повышает температуру перед ТВД на 63 ⁰С и уменьшает К.П.Д. на 1,85%.

3. Персонал должен помнить, что максимальный К.П.Д. ГТУ реализуется при максимальной мощности ГТУ и максимальных оборотах ротора СТ. Поэтому надо требовать от диспетчерской службы, чтобы необходимый режим работы КС обеспечивался минимальным количеством работающих агрегатов.

Низкие обороты силового вала не являются показателем низкой мощности турбины.

При высоких давлениях на входе  в нагнетатель трудно достичь  высоких оборотов СТ, а при низких оборотах СТ турбина работает с пониженным К.П.Д., поэтому целесообразно стремиться всегда поднять обороты СТ. Здесь  должна помочь служба диспетчера, оптимально распределив степени сжатия по компрессорным станциям, например, увеличив количество работающих машин на последующей станции.

Еще лучше иметь сменные  колеса нагнетателей уменьшенного диаметра для работы при повышенных входных  давлениях.

Уменьшение диаметра колес позволяет достичь те же производительности и степени сжатия, что и у нормальных колес, но при более высоких оборотах СТ, поэтому турбина будет иметь значительно лучший К.П.Д. и экономить расход топливного газа.

Как показал опыт использования колес диаметром 1050 мм (т.е. подрезанных на 80 мм) на КС «Ординская» и др. обороты силовой турбины возросли на 200 об/мин по сравнению с агрегатами, работающими параллельно с неподрезанными колесами.

4. Эксплуатационный персонал должен знать, что внедрение по информписьму дополнительного охлаждения диска СТ не позволяет поднять установки защиты по температуре за СТ, которые обусловлены прочностью лопаток. Дополнительное охлаждение защищает только диск от его перегрева при эксплуатации.
5. В тех случаях, когда расчетное давление на КС может быть обеспечено путем различных вариантов работы агрегатов в качестве наиболее экономичного должен выбираться режим с минимальным количеством работающих машин.
6. Планирование режимов работы КС необходимо производить так, чтобы обеспечить непрерывную эксплуатацию ГПА на длительный срок.
7. Плановые пуски и остановки ГПА должны производиться, как правило, в дневное время суток.
8. ГПА готовится к пуску по распоряжению начальника смены КС после разрешения центральной диспетчерской службы объединения и по согласованию с шефперсоналом ПО «НЗЛ», если пуски происходят в гарантийный период эксплуатации или предусмотрены договором.

Распоряжение о пуске ГПА  обязательно записывается в оперативный  журнал начальника смены.

Разрешение на пуск агрегата после монтажа и проведение пусконаладочных работ дает председатель пусковой комиссии.

Разрешение на пуск агрегата после ремонта и проведения наладочных работ дают совместно руководитель ремонтных работ и начальник  ГКС.

9. Для поддержания состояния готовности к пуску на резервном агрегате выполняют необходимые регламентные работы при выводе в резерв:

• чистку свечей, дроссельной шайбы и фильтра;

• чистку фильтров в блоке маслоснабжения;
• проверку агрегатной автоматики, контрольно-измерительных приборов и защит, после чего щит пломбируют;
• проверку стопорного и регулирующего клапанов, а также клапана дежурного горения;
• проверку настройки ограничителя приемистости на остановленном агрегате в соответствии с инструкцией по эксплуатации, после чего снимают маховики с вентилей ограничителя приемистости;
• пробный пуск агрегата до отключения турбодетандера с проверкой правильности прохождения пусковых операций, а также работы систем КИП и А и регулирования;
• проверку наличия шайб в делителе давления (на раме агрегата);
• проверку исправности обратных клапанов (перед пуском клапан должен быть полностью закрыт);
• проверку исправности клапана вентиляции картера диффузора силовой турбины;

10. Пуск агрегата не разрешается:

• при неисправности хотя бы одной из систем защиты ГПА;
• при неудовлетворительном анализе качества турбинного масла;
• при обмерзании воздухозаборных устройств осевого компрессора;
• при пониженном по сравнению с минимально-допустимым значением сопротивления изоляции отдельных цепей электрооборудования и управления;
• при грязных масляных фильтрах;
• при разобранных механизмах и трубопроводах агрегата;
• при отклонении хотя бы одного из параметров работы ГПА от допустимых величин, обнаруженном при его предыдущей эксплуатации и не устраненном к моменту подготовки к пуску;
• при неисправной системе пожаротушения;
• при грозе;
• при дефектах системы регулирования, которые могут привести к забросу температуры;
• при неисправной и пропитанной маслом изоляции или нарушенном окожушивании горячих поверхностей воздуховодов и газоходов агрегата;
• после вынужденной или аварийной остановки до устранения причины, вызвавшей остановку;
• при температуре масла в маслобаке ниже 25 ⁰С;
• при давлении газа перед КС более 6 МПа – до установки сменной проточной части;
• при давлении в контуре пускового газа менее 2,3 МПа;
• при неисправных и не работающих вентиляторах отсоса из под кожуха (обшивки) агрегата.

11. Предпусковой осмотр агрегата должен производиться согласно маршруту, разработанному начальником ГКС. При этом выполняются следующие проверки:

• осмотр через специальные люки входного и выходного трактов ГПА, а также воздухозаборной камеры на отсутствие посторонних предметов;
• путем расхаживания задвижек проверяют возможность включения антиобледенительной системы КНД и КУВа. При остановке автоматической системы антиобледенения выполняют ее проверку по инструкции завода-изготовителя системы;
• проверяют действие и включение всех контрольно-измерительных приборов дистанционного управления, защит и систем автоматики, аварийной и предупредительной сигнализации с оформлением протокола проверки. Убеждаются в правильном положении на приборах указателей предельных и установочных величин;
• проверяют положение запорной арматуры (вентилей, задвижек, кранов), подвергающихся открытию или закрытию в процессе пуска и работы, а также подвижность путем расхаживания;
• проверяют положения топливных клапанов, продувки и слива газового конденсата;
• проверяют положение опор ГПА, опор, подвесок и компенсаторов трубопроводов на отсутствие монтажных прихваток и отсутствие болтов пружинных опор;
• проверяют на агрегате, что при работающем пусковом маслонасосе работает стояночный вентилятор наддува подшипников и что он вращается в нужном направлении (засасывает воздух из машинного зала);
• проверяют чистоту сетчатых фильтров в маслобаке и при необходимости производят их очистку. При осмотре вначале вынимают фильтры, вторые по ходу масла, а первые вынимают после установки очищенных фильтров.

По перепаду давления масла убедиться  в чистоте фильтров тонкой очистки, установленных на блоке маслоснабжения;

• проверяют уровень масла в маслобаке;
• проверяют температуру масла в маслобаке. При температуре ниже плюс 25⁰С включают пусковой маслонасос и подогрев масла;
• осматривают маслоохладители и маслопроводы агрегата на отсутствие течи масла;
• проверяют пусковые и резервные маслонасосы смазки и уплотнения, а также возможность их автоматического включения и соответствие давления в системах величинам, указанным в инструкции по эксплуатации;
• проверяют работу регулятора перепада давлений «масло-газ» совместно с проверкой кранов и заполнением контура;
• проверяют открытие или открывают ручной вентиль, установленный перед электромагнитным клапаном на линии подачи на расцепное устройство КВД.

12. Непосредственно перед пуском:

• выполняют предпусковой осмотр агрегата в соответствии с пунктом 11;
• ставят поворотные заслонки на выхлопе турбины в положение «открыто»;
• если есть врезка подачи воздуха на эжектор отсоса масляных паров из цехового коллектора, необходимо задействовать ее, открыв вентиль на этой врезке и закрыв вентиль на линии от агрегата. Также необходимо установить оптимальное разряжение в маслобаке, определенное по опыту эксплуатации агрегата, но не менее 1,2 МПа;
• ВАЖНО! Приоткрыть вентиль дренажа из нижней точки трубопровода наддува подшипников (под силовой турбиной) и убедиться, что в трубопроводе масло отсутствует. Вентиль закрыть;
• Убедиться, что ограничители приемистости настроены и маховик на вентиле к ограничителю приемистости снят;
• Если есть врезка подачи воздуха из цехового коллектора в систему наддува подшипников и запирания уплотнений и маслоотбойных колец (в линию после стояночного вентилятора), то необходимо подать воздух в эту систему перед включением пусковых маслонасосов;
• проанализировать по предыдущему опыту, будет ли обеспечен агрегат необходимым расходом топливного газа после выхода на номинальный режим, не много ли потребителей подключено к данному блоку подготовки топливного и пускового газа. При необходимости производят соответствующие переключения. Надо помнить, что нехватка топливного газа приведет во время работы к помпажу нагнетателя, осевых компрессоров и, как следствие, к аварии;
• проанализировать погодные условия. При температуре ниже плюс 6⁰С и высокой влажности (туман, мокрый снег, дождь и прочие) необходимо задействовать систему обогрева входного направляющего аппарата КНД и обогрева КУВ.