Описание работы дожимной компрессорной станции в составе газового промысла

Транспортируемый газ сеноманского месторождения поступает через ЗПА на I ступень ДКС, после предварительной очистки и осушки в ЦОГ. Компримирование газа производится полнонапорными нагнетателями с приводом от газотурбинных двигателей НК-16СТ. Нагнетатели подключены параллельно к всасывающему и нагнетательному коллекторам ДКС.

Для обеспечения пуска и остановки ГПА, а также защиты от помпажа нагнетателя предусмотрен пусковой контур у каждого агрегата и общестанционный контур - рециркуляции. Диаметр пускового контура агрегата - Ду400, диаметр общестанционного контура - Ду700.

От всасывающего коллектора ø1020 осуществляется отбор газа к нагнетателям ГПА по линиям Г-700. В каждой линии Г-700 установлен кран № 1, параллельно которому байпасная линия ø57 с кранами №4 и 4 бис и дроссельной шайбой ø30мм для заполнения контура перед пуском. Для предотвращения попадания посторонних предметов в ЦБН, на входе в линии Г-700 установлена защитная решетка. В линии нагнетания ø720 установлен обратный клапан. Перед обратным клапаном врезан кран № 5 Ду80 для продувки и стравливания газа из контура нагнетателя (свеча) и пусковой контур ø426, с обратным клапаном и краном регулятором «Моквелд». Пусковой контур ø426 с каждого ГПА врезан в общестанционный контур - рециркуляции ø720, который через кран №66 и обратный клапан подключен во всасывающий коллектор ø1020. Этот контур обеспечивает работу ГПА на кольцо.

На всасывающем и нагнетательном трубопроводах ГПА между нагнетателем и кранами №1 и 2 установлен люк-лаз диаметром 700 мм, для установки резиновых изолирующих шаров при ремонте нагнетателя и осмотре защитной решетки. После обратного клапана через кран №2, газ направляется в нагнетательный трубопровод.

Нагнетательный коллектор ø1020 закольцован, от которого отходят трубопроводы ø426 к секциям аппарата воздушного охлаждения (АВО) газа. Нагнетательный коллектор имеет кран № 52 с местным управлением, при открытии которого газ пойдет, минуя АВО. Каждая секция (10-I ступень) имеет отсечные краны Ду400 и продувочные свечи с краном Ду50 ручного управления. После компримирования максимальная температура газа на выходе ДКС составляет 40-70ºС, в зависимости от температуры газа на входе и степени сжатия.

Для охлаждения газа установлены АВО типа 2АВГ-75С с поверхностью охлаждения по оребренным трубкам - 9930 м².По трубкам теплообменной секции пропускается газ, который за счет теплообмена с наружным воздухом, движущимся по межтрубному пространству от вентилятора охлаждается. Привод каждого вентилятора от электродвигателя типа ВАСО-16/14-24, мощностью 37 квт., оборотами 250 об/мин.

После АВО I ступени газ по коллектору ø1020 поступает к крановому узлу. Перед краном №8 установлен обратный клапан, который пропускает газ в одном направлении и перекрывает поток в другом. Между всасывающим и нагнетательным коллектором имеется перемычка ø720 с кранами № 36 и 36 «Моквелд», предназначенный для регулирования перепуска газа в режиме общестанционное кольцо. После крана №8 имеется перемычка ø1020 с краном №20, назначение которого производить транзитную подачу газа минуя ДКС. Имеет байпасную линию Ду150 с ручным краном для заполнения коллектора со стороны входа или со стороны выхода в период отключения ДКС. После I ступени газ проходит подготовку в технологическом цехе УКПГ и поступает по коллектору ø1020 на вход II ступени к кранам № 7 и 7а. Входной контур Ду1000 закольцован, от которого осуществляется отбор газа к нагнетателям ГПА 81,82,83,84 по линиям Г-700. Схема обвязки ГПА и назначение кранов аналогична I ступени. Выходной контур имеет два кольцевых контура, которые соединены 17-ю секциями АВО газа. Между всасывающим и нагнетательным коллектором на перемычке ø720 с кранами № 36 и 36»Моквелд» имеется байпасная линия Ду300 с краном №36р «Моквелд», для регулирования режима работы КЦ. Кран № 20 делит газопровод на части низкого и высокого давления. При перестановке кранов № 7, 7а, 8, 20 можно отключить ДКС, и газ с УКПГ пойдет, минуя ДКС, в межпромысловый коллектор. После крана №8 имеется врезка ø1020 с кранами 20в,20в^‘, обратным клапаном в коллектор валанжинского газа.

На площадке технологического газа смонтированы вспомогательные коллекторы для нужд ГПА:

- коллектор обогрева ВО-150;

- коллекторы дренажные МО-100 и МД-100;

- коллекторы импульсного газа ГИ-50 и ГИ-150;

- коллекторы топливного газа ГТ-400;

- коллекторы пускового газа ГП-300.

Все коллекторы, кроме обогрева и дренажного, имеют свои свечи. Отбор газа на собственные нужды ГПА производится до (краны 41,43) и после (краны 42,44) крана № 20 узла подключения II ст., а также из выходного коллектора район ГПА-81(краны 45,46).

В пусковой и топливный коллекторы газ подается от блока подготовки топливного и пускового газа БПТПИГ. Из этих коллекторов газ отводится к блок-боксам фильтров газа (БФГ).

Пусковой газ из коллектора ГП-300 с давлением 0,35-0,5 МПа по линии подачи ГП-200 поступает через краны №11^‘,11 и фильтр, через воздушную заслонку на вход в стартер, где, расширяясь, приводит к раскручиванию ротора ВД двигателя при запуске ГПА.

Топливный газ из коллектора ГТ-400 с давлением 2,3-2,45 МПа поступает через краны № 12^‘,12, блока фильтров (ДУ400) и фильтра-сигары в топливную систему ГПА. Краны №12 и №9(свеча), №11 и №10(свеча) работают совместно.

Таблица 11.1 - Основные технические данные ГПА

Наименование показателей	Величины
I Двигатель
тип	Газотурбинный, двухкаскадный
условное обозначение	НК-16 СТ
Свободная турбина
тип	Одноступенчатая осевая с выводным валом
Параметры двигателя:
максимальная мощность	16000 кВт
при условиях:
температура воздуха на входе	+ 15°С
атмосферное давление	1,033 кгс/см^2
отбор воздуха за компрессором на нужды ГПА	2 кг/сек
гидравлические потери полного давления
в системе ГПА	200 мм вод.ст.
в системе выхлопа ГПА	575 мм вод.ст.
частота вращения ротора СТ	5300 об/мин
Эффективный КПД двигателя в режиме максимальной мощности	29%
Максимальная мощность на выходном валу СТ	19200 кВт
(при снижении температуры воздуха на входе в двигатель ниже -6 ºС), при этом КПД двигателя возрастет до	31,5%
Рабочий диапазон изменения частоты вращения приводного вала СТ на режиме максимальной мощности: максимальная частота, не более	5350 об/мин
минимальная частота, не менее	3975 об/мин
При условиях: температура воздуха	+15^оС
Р атм	1,033 кгс/см^2
частота вращения ротора НД	5270+-50 об/мин
частота вращения ротора ВД	6910+-70 об/мин
Температура газов перед СТ, не более: на режиме максимальной мощности при запуске	615°С 500ºС
Температура наружных поверхностей двигателя, не более	200°С

 

Продолжение таблицы 11.1

Уровень вибрации двигателя, не выше	40 мм/сек
Отбор воздуха на нужды ГПА, не более: за компрессором НД за компрессором ВД	2 кг/сек 8 кг/сек
Примечание: Отбор за компрессором ВД разрешен при температуре воздуха на входе в двигатель не выше -5ºС
Номинальная мощность на муфте агрегата в станционных условиях, не менее	16000 кВт
Номинальный эффективный КПД в станционных условиях	27,5 %
Расход топливного газа при теплотворной способности газа 33906 х 10 дж/м^3, при мощности 16000 кВт	2,21кг/сек (6406 м^3/час)
Расход пускового газа, не более	2 кг/сек
Давление топливного газа	2,45+-0,2 МПа
Температура топливного газа, не менее	+10, t точки росы 25°С(письмо завода-изготовителя № 702 от 12.05.95г.)
Давление пускового газа	0,29- 0,46 МПа
Температура пускового газа, не менее	15 ºС
Расход пускового газа на I запуск -с учетом холодных прокруток в период пуско-наладок, не более -в период эксплуатации без холодных прокруток, не более	800 кг   200 кг
Время запуска агрегата без учета предпусковой подготовки, не более	900 сек (15 мин)
II.Системы двигателя и их характеристики
1. Система топливопитания
Топливо	Очищенный газ, размер мехчастиц в газе не более 10 мкм. Наличие конденсата не допускается.
Давление топлива на входе в двигатель при запуске и на всех режимах	2,3- 2,5 МПа
Состав газа в % по объему
СН4	99,122
С2Н6 + С3Н8	0,095
С4 Н10 + высшие
СО2	0,003
плотность топлива	0,68 кг/м^3
2. Масляная система
Тип масляной системы	Замкнутая, циркуляционная, под давлением
Сорт масла	ТП-22 ГОСТ 9972-74
Точность фильтрации масла на входе в двигатель, не более	40мкм
Средний часовой расход масла, не более	1,0 кг/час (допускается увеличение расхода в течение межремонтного ресурса до 1,5 кг/час)

 

Продолжение таблицы 11.1

Давление масла в нагнетающей магистрали двигателя: - на режиме прогрева, не менее - на режимах выше режима прогрева	0,29 МПа от 0,35 до 0,4 МПа
Давление масла на входе в СТ, не менее	0,11 МПа
Давление воздуха в полости средней опоры	+- 0,05 МПа
Прокачка масла через двигатель на максимальном режиме при температуре масла на входе в двигатель 75°С	от 80 до 100 кг/сек
Температура масла: -на входе в двигатель на всех режимах работы -на выходе из двигателя, не более -на выходе из задней опоры турбины, не более -на выходе из СТ, не более	25–40ºС 25-75ºС 115°С 115°С
Теплоотдача масла при максимальной мощности при окружающей температуре +15 ºС и температуре масла на входе в двигатель +75 °С, не более	1500 ккал/мин
3. Система запуска
Тип	Автоматическая, от стартера, приводимого в движение природным газом
Давление газа на входе в стартер, не ниже	0,3-0,45 МПа
Температура газа на входе в стартер, не ниже	+15ºС
Гарантии и ресурс
Гарантийный ресурс с начала эксплуатации и после кап.ремонта двигателя	5000 час
Межремонтные ресурсы двигателя техническое обслуживание	1500 час
до кап.ремонта	20000 час
назначенный ресурс	80000 час
Нагнетатель НЦ–16/56–1,7 (степень сжатия 1,7) I ступень
Производительность, приведенная к температуре 20°С и давлению 1,033 ата	212,96 м^3/сек (18,4 млн м^3/сут)
Производительность по условиям всасывания, не менее	6,17 м^3/с (370,2 м^3/мин)
Давление начальное	3,2 МПа
Давление конечное	5,49 МПа допускается кратковременная (не более 200 часов в год) работа агрегата при повышенном (до 1,15 номинального) конечном давлении
Степень повышения давления	1,7 +-0,03
Политропный КПД нагнетателя, процентов, не менее	78 %
Температура газа на всасывании	288 ºК (15^оС)
Расчетное повышение температуры газа в нагнетателе на номинальном режиме	50+-3°С

Продолжение таблицы 11.1

Эффективный КПД на приводном валу с газотурбинным диффузором при мощности не менее 16 МВт, без отбора мощности и воздуха за компрессором НД и ВД на нужды ГПА, без потерь в системах всасывания и выхлопа, без утилизации тепла выхлопных газов	29%
Расход топливного газа при теплотворной способности газа 33900х10^3 дж/м^3 при мощности 16 МВт на валу свободной турбины, не более	1,18 кг/с (6249 м^3/час)
Расход пускового газа, не более	2 кг/с
Давление топливного газа	2,26-2,48 МПа
Температура топливного газа	298-333 К (25-60 ºС)
Давление пускового газа	0,29-0,49 МПа
Температура пускового газа	288 К (15ºС)
Расход пускового газа на I запуск с учетом холодных прокруток в период пуско-наладок, не более В период эксплуатации без холодных прокруток, не более	600 кг   150 кг
Время запуска агрегата без учета предпусковой подготовки, не более	900 с (15 мин)
Габаритные размеры ГПА с учетом площадок обслуживания, не более длина ширина высота	20,80 м 10,89 м 10,65 м
Масса агрегата (с учетом одного комплекта ЗИП), не более	150000 кг
Тип нагнетателя (центробежный с вертикальным разъемом)	3-х ступенчатый
Нагнетатель НЦ–16/76–2,0М(М1) (степень сжатия 2,0) II ступень
Производительность, приведенная к температуре газа 20 °С и давлению 1,033 кгс/см^2	173,45 м^3/с (15 млн м^3/сут)
Производительность по условиям всасывания	311 м^3/мин
Давление начальное	3,2 МПа
Давление конечное	5,4 МПа
Диапазон изменения отношения давлений	1,3-2,0
Давление конечное максимальное	8,57 МПа
Степень сжатия	1,44 (+0,015)
Политропный КПД, не менее	77%
Расчетная температура газа на всасывании	293 К (20 ºС)
Расчетная температура газа конечная	343 К (70 °С)
Частота вращения роторов нагнетателя и свободной турбины (направление вращения против часовой стрелки)	(3950-5300 +- 50об/мин)
Наработка до среднего ремонта	25000 ч.
Наработка до капитального ремонта	50000 ч.
Назначенный ресурс	100000 ч.
Тип нагнетателя (центробежный с вертикальным разъемом)	3-х ступенчатый