Системы охлаждения технологического газа на компрессорных станциях

Компремирование газа на КС приводит к повышению его температуры на выходе станции. Численное значение этой температуры определяется ее начальным значением на входе КС и степенью сжатия газа.

Излишне высокая температура газа на выходе станции, с одной стороны, может привести к разрушению изоляционного покрытия трубопровода, а с другой стороны - к снижению подачи технологического газа и увеличению энергозатрат на его компремирование (из-за увеличения его объемного расхода).

Определенные специфические требования к охлаждению газа предъявляются в северных районах страны, где газопроводы проходят в зоне вечномерзлых грунтов. В этих районах газ в целом ряде случаев необходимо охлаждать до отрицательных температур с целью недопущения протаивания грунтов вокруг трубопровода. В противном случае это может привести к вспучиванию грунтов, смещению трубопровода и, как следствие, возникновению аварийной ситуации.

Охлаждение технологического газа можно осуществить в холодильниках различных систем и конструкций; кожухотрубных (типа "труба в трубе"), воздушных компрессионных и абсорбирующих холодильных машинах, различного типа градирнях, воздушных холодильниках и т.д.

Наибольшее распространение на КС получили схемы с использованием аппаратов воздушного охлаждения АВО. Следует однако отметить, что глубина охлаждения технологического газа здесь ограничена температурой наружного воздуха, что особенно сказывается в летний период эксплуатации. Естественно, что температура газа после охлаждения в АВО не может быть ниже температуры наружного воздуха.

Опыт эксплуатации АВО на КС показывает, что снижение температуры газа в этих аппаратах можно осуществить примерно на значение порядка 15-25 °С.

Уменьшение температуры технологического газа, поступающего в газопровод после его охлаждения в АВО, приводит к уменьшению средней температуры газа на линейном участке трубопровода и, как следствие, к снижению температуры и увеличению давления газа на входе в последующую КС. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению степени сжатия на последующей станции (при сохранении давления на выходе из нее) и энергозатрат на компремирование газа по станции.

Очевидно также, что оптимизация режимов работы АВО должна соответствовать условию минимальных суммарных энергозатрат на охлаждение и компремирование газа на рассматриваемом участке работы газопровода.

Следует также отметить, что аппараты воздушного охлаждения газа являются экологически чистыми устройствами для охлаждения газа, не требуют расхода воды, относительно просты в эксплуатации. В эксплуатации применяются следующие типы АВО газа: 2АВГ-75, АВЗД, фирм "Нуово Пиньоне" и "Крезо Луар".

8. Установки подготовки газа топливного, пускового, импульсного и для собственных нужд

Установка подготовки топливного, пускового и импульсного газа УПТПИГ предназначена для обеспечения топливным, пусковым и импульсным газом компрессорных цехов с газотурбинными, газоперекачивающими агрегатами и электростанций собственных нужд с газотурбинным приводом.

УПТПИГ осуществляет следующие функции:

-очистка поступающего на установку газа от механических и жидких примесей;

-учёт расхода газа, проходящего через установку;

-осушка импульсного газа;

-подогрев и поддержание в заданном диапазоне в автоматическом режиме температуры топливного и пускового газа;

-редуцирование и поддержание в заданном диапазоне в автоматическом режиме давления топливного, пускового и импульсного газа газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов, аварийных источников электроснабжения, установок термического обезвреживания продуктов очистки газа и местных потребителей;

-измерение и контроль параметров воздушной среды, загазованности укрытия установки с выдачей параметров на АРМ диспетчера компрессорного цеха;

-автоматический контроль систем инженерного обеспечения, пожарной сигнализации и контроль доступа в укрытие установки с выдачей параметров на АРМ.

Узел (блок) очистки и осушки газа предназначен для очистки газа на входе установки подготовки топливного, пускового и импульсного газа от жидкости и механических примесей, а также его осушки. Узел состоит из 2 технологических линий (основной и резервной), в каждую из которых входит фильтр-сепаратор, фильтр-осушитель, трубопроводы с запорной и регулирующей арматурой и контрольно-измерительные приборы.

Блок подогрева газа имеет в своем составе подогреватель типа ПГ с промежуточным теплоносителем и узел (блок) подготовки теплоносителя, который обеспечивает подогрев газа и позволяет в автоматическом режиме поддерживать заданные параметры вне зависимости от объема расхода подогреваемого газа.

Узел подготовки теплоносителя служит для подогрева теплоносителя, обеспечения его циркуляции, поддержания требуемого избыточного давления и регулирования расхода.

Узел замера расхода газа предназначен для замера общего количества газа, поступающего на установку, а также для замера количества топливного и пускового газа. В состав узла входят технологические линии замера общего количества газа и замера количества нагретого топливного газа, снабженные регулирующей, запорной арматурой, приборами КИПиА. В узле предусмотрено переключение рабочих линий на резервную или байпасную.

Узел редуцирования газа служат для редуцирования и поддержания заданного давления топливного газа. Имеет в своем составе две линии редуцирования газа (основную и резервную) для обеспечения газом газотурбинных двигателей; линию редуцирования пускового газа для запуска газотурбинного двигателя; две линии редуцирования газа на собственные нужды (основная и резервная) для обеспечения станции газом среднего давления.

Узел осушки и хранения импульсного газа предназначен для осушки импульсного газа до точки росы по влаге - 55°С при рабочем давлении, а также для накопления импульсного газа в ресивере (аккумуляторе) и выдачи его по мере необходимости для управления пневмоприводной арматурой КС.