Пуск газоперекачивающего агрегата в работу и его загрузка
Подготовка газоперекачивающего агрегата к пуску и его загрузка является наиболее ответственным этапом в эксплуатации агрегатов на газопроводах. Объем подготовительных предпусковых работ, зависит от состояния из которого агрегат выводится под нагрузку: после монтажа ГПА на станции, после проведения того или иного вида ремонта; из состояния «горячего резерва» или просто «резерва» [11].
При пуске агрегата из состояния «горячего резерва» на нем обычно не требуется выполнение каких-либо подготовительных работ; на агрегате поддерживаются только предпусковые условия, которые обеспечивают его немедленный запуск.
На агрегате, находящимся просто в «резерве», его запуск после указания диспетчера обеспечивается обычно через 1,5-2 ч. в зависимости от типа ГПА. За это время осуществляется подогрев масла, проверка состояния элементов управления запорной арматуры, подачи напряжения и т. п.
Наибольший объем подготовительных работ на агрегате выполняется естественно перед его первым пуском после монтажа, т.е. в процессе пуско-наладочных работ.
Наиболее характерным для эксплуатации агрегата является его подготовка к пуску после проведения на нем среднего или капитального ремонта. В этих условиях проводится тщательный осмотр входного и выходного тракта ГТУ и оборудования ГПА в целом, проверяется отсутствие посторонних предметов, отсутствие горючих материалов, разного рода газовых баллонов, оставшихся на агрегате поле проведения ремонта, проводится контрольный анализ масла и проверяется его уровень в маслобаке и гидрозатворе переливного устройства, проверяется положение запорной арматуры согласно специальной технологической маршрутной карте, содержащей все основные специфические требования к данному типу агрегата.
Важность и ответственность пусковой операции в использовании газотурбинных агрегатов на компрессорной станции определяется прежде всего тем, что при пуске ГПА в работу включается большое число систем как самой газотурбинной установки, так и вспомогательных устройств, призванных обслуживать надежную работу установки. Правильная система технологического запуска агрегата в работу в значительной степени определяет уровень квалификации обслуживающего персонала, от которого в определяющей степени зависит весь процесс надежного и эффективного использования газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях.
Время запуска агрегатов стационарного типа, из-за необходимости обеспечения равномерного прогрева корпусных деталей и узлов ГТУ, как правило большой массы, составляет примерно 20-30 мин., для авиационных ГТУ на уровне 5-10 мин.
Пуск агрегатов осуществляется с помощью специальных пусковых устройств, в качестве которых используются турбодетандеры, работающие на перепаде давления природного газа или, в редких случаях, на перепаде давления предварительно сжатого воздуха, находящего в специальных баллонах высокого давления. На некоторых агрегатах в качестве пусковых устройств используются и электростартеры. Мощность пусковых устройств обычно составляет 0,3-35 от мощности агрегата в зависимости от типа ГПА – авиационные или стационарные.
При пуске агрегата в работу можно выделить три основных этапа. Для полнонапорного нагнетателя (Рис. 5.2), на первом этапе включается пусковой насос масло-смазки и насос масло-уплотнения. Открывается кран №4 и при открытом кране №5 в течение 15-20 с. осуществляется продувка контура нагнетателя. После закрытия крана №5 давление в контуре нагнетателя поднимается и при достижении на кране №1 перепада давления на уровне 0,1 МПа, происходит закрытие крана №4 и открытие кранов №1 и №6 (Рис. 5.2). Такой пуск называется пуском ГПА с заполненным контуром.
После этого включается валоповоротное устройство и в зацепление вводится шестерня турбодетандера. Через некоторое время валоповоротное устройство отключается и агрегат начинает работать от турбодетандера. Первый этап пуска на этом заканчивается.
На втором этапе пуска, раскрутка ротора турбокомпрессора производится одновременно турбодетандером и турбиной высокого давления. При достижении частоты вращения турбодетандера примерно 400-1000 об/мин., обеспечивающего подачу необходимого количества воздуха в камеру сгорания, достаточного для зажигания топливовоздушной смеси, включается система зажигания и открывается кран подачи топливного газа на запальное устройство камеры сгорания. При этом датчик-фотореле сигнализирует о нормальном процессе зажигания. Открывается кран подачи топлива на дежурную горелку. Примерно через 1-3 мин., после достижения температуры на уровне 150-200 0С заканчивается «первый» этап прогрева, открывается регулирующий клапан и начинается «второй» этап прогрева, который продолжается примерно 10 мин. Происходит постепенное увеличение частоты вращения турбины высокого давления и при частоте вращения примерно 40-45% от номинального значения, турбина выходит на режим самоходности. При выходе из зацепления муфты турбодетандера, заканчивается второй этап раскрутки ГПА.
На третьем этапе, путем постепенного увеличения подачи топливного газа в камеру сгорания, происходит дальнейшее увеличение частоты вращения ротора турбокомпрессора. Антипомпажные клапаны осевого компрессора закрываются, агрегат с пусковых насосов переходит работать на основные, приводимые во вращение уже от роторов ГПА. При увеличении частоты вращения силового вала до величины равной частоте вращения других нагнетателей компрессорного цеха, открывается кран №2 и закрывается агрегатный кран №6; загорается табло «агрегат в работ».