Повышение эффективности совместной работы турбогазодетандера и ГРЭС-2400

15. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ТУРБОГАЗОДЕТАНДЕРА И ГРЭС - 2400

15.1. Техническое описание турбодетандерной электростанции

(ТДЭ)

ТДЭ предназначена для выработки электрической энергии. Приводом турбогенератора является турбодетандер. Турбодетандер подключается параллельно с ГРП. При работе ТДЭ газ частично или полностью проходит через турбодетандер.

В турбодетандере потенциальная энергия сжатого газа преобразуется в механическую. При расширении газа в турбодетандере снижается его температура. Для получения положительной температуры газа на выходе из турбодетандера газ предварительно необходимо подогревать. Для подогрева газа служит теплообменник. Теплоносителем служит горячая вода. Тепло, снятое в маслоохладителе маслостанции и в воздухоохладителе турбогенератора, используется в цикле, снижая затраты тепла на подогрев газа. Для этого вода, выходящая из теплообменника, подогревается, охлаждая масло смазки и обмотки генератора.   

Если  весь газ проходит через турбодетандер, то регуляторы ГРП закрываются, а давление газа на выходе поддерживает блок дозирующий.

При аварийной остановке ТДЭ происходит быстрое перекрытие газа, проходящего через турбодетандер. Для предотвращения возможного снижения давления газа за турбодетандером из-за инерционности работы регуляторов ГРП, до их вступления в работу, давление газа поддерживает блок байпасный.

 Принципиальная схема ТДЭ

    Вход газа                                                              Выход газа                     

                                                         ГРП

 Вход воды

  Выход воды

                                 5                                          6

        3

     2                                                   1

1  - Турбодетандер,  2 - Турбогенератор,  3 - Маслостанция,

4  - Теплообменник,  5 - Блок дозирующий,

6  - Блок байпасный

15.2. Основные технологические решения

15.2.1. Технологическая схема ДГУЭ

Технологическая схема установки для утилизации избыточного давления природного газа включает: детандер генераторный агрегат, систему для подогрева природного газа до и после ДГА-5000 сетевой водой и вспомогательные системы.

Согласно заданию на проектирование предусматривается два пусковых комплекса: l пусковой комплекс – турбодетандер ст.N1, система подогрева сетевой водой и вспомогательные системы для ДГА-5000 ст.N1 и  ll пусковой комплекс – турбодетандер ст.N2, дополнительное подключение системы подогрева сетевой водой и вспомогательные системы для ДГА-5000 ст.N2.

Газ с давлением до 12кгс/см² из газопровода подвода газа к ГРП после газовых фильтров поступает в газопроводы ДГУЭ. Далее через расходомерное устройство часть газа поступает к теплообменному аппарату Т-1, где газ охлаждает техническую воду до заданной температуры и поступает к теплообменнику Т-2.

Другая часть газа байпасирует Т-1. После чего оба потока газа соединяются в один поток.

Регулирование  температуры технической воды производится путём изменения расхода газа через теплообменник Т-1, прикрывая или открывая регулятор расхода газа на байпасе теплообменника Т-1.

Объединенный поток газа подаётся к теплообменнику Т-2, где нагревается сетевой водой до заданной температуры. После теплообменника газ поступает в газопровод, на котором последовательно установлены задвижка, дозирующий клапан и стопорный клапан. Задвижка снабжена байпасной линией с электрозадвижкой, используемой для медленного заполнения газопровода перед пуском агрегата. Через регулирующий и стопорный клапан газ подаётся на вход турбодетандера. Для заполнения трубопровода высокого давления газом регулирующий и стопорный клапан имеют байпасные линии с электрозадвижками.

Совершая работу в турбодетандере, газ расширяется додавления 1.25 кгс/см² (избыточное), при этом температура газапонижается на величину, зависящую от перепада давления газа, срабатываемого на детандере.

После турбодетандера природный газ поступает в трубопровод, на котором установлена задвижка. Задвижка снабжена байпасным трубопроводом с отключающей арматурой на ней, необходимой для медленного заполнения газом полости турбодетандера при пусках агрегата. Турбодетандер снабжен байпасным газопроводом, на котором установлены последовательно регулирующий клапан и клапан защиты.

Байпасный газопровод врезан в трубопровод высокого давления перед входом природного газа в блок стопорно-дизорующий, на выходе - в выхлопной трубопровод перед задвижкой.