Принципиальные схемы газотурбинных установок

Газоперекачивающий агрегат: состав, виды приводов и систем ГТУ

Состав ГПА.

1. Нагнетатель.

2. Привод.

3. Системы (обеспечивающие надежную и безопасную эксплуатацию нагнетателя с приводом).

Рис. 1. Газоперекачивающий агрегат.

Принципиальные схемы ГТУ, их преимущества и недостатки

Рис. 2. Структура парка ГПА ОАО «Газпром».

Из трех типов ГПА основным является газотурбинный тип.

Преимущества газотурбинных ГПА:

– большая мощность (на сегодня до 25 МВт);

– низкая стоимость удельной мощности;

– значительный ресурс (перспектива до 1 млн. час.);

– высокая надежность;

– оптимальная быстроходность, которая хорошо согласуется с необходимой частотой вращения нагнетателей: (5000-10000) об/мин;

– простота регулирования нагрузки (изменением числа оборотов);

– высокая степень автоматизации (минимальный состав персонала КС);

– компактность и модульность конструкции авиационных и судовых ГПА (возможность быстрого монтажа ГПА на открытой площадке).

Основные недостатки электропривода:

– низкая частота вращения электромоторов (около 1500 об/мин. либо около 3000 об/мин.) требует применения для привода нагнетателя дополнительного промежуточного редуктора;

– постоянная (фиксированная) частота вращения ограничивает возможности регулирования нагрузки нагнетателя изменением оборотов;

– необходимость близко расположенного мощного источника электроэнергии (электростанции).

Основные недостатки поршневых ГПА:

– большая масса и габариты;

– значительный расход смазочного масла;

– пульсации давления газа на входе и связанные с этим вибрации технологических трубопроводов.

Газотурбинная установка.

ГТУ - тепловая лопаточная машина, преобразующая химическую энергию топлива, сжигаемого в потоке сжатого воздуха, в механическую работу на валу турбины и состоящая из:

1. Компрессора

2. Камеры сгорания

3. Газовой турбины

Рис. 3. Схема тепловой лопаточной машины

В газотурбинной установке реализован круговой термодинамический процесс (цикл), состоящий из трех последовательных рабочих процессов:

- сжатие воздуха в осевом компрессоре. Превращение механической работы, переданной на вращение компрессора от турбины, в потенциальную энергию сжатого воздуха;

- подвод тепла к сжатому воздуху в камере сгорания. Превращение химической энергии сжигаемого топлива в тепловую энергию сжатого воздуха, проходящего через камеру сгорания и нагревающегося в ней;

- расширение и охлаждение раскаленных газов в турбине. Превращение тепловой энергии сжатого в компрессоре воздуха и продуктов сгорания в механическую работу на валу турбины путем ее раскрутки.