Компрессорная станция магистральных газопроводов Компрессорная станция

Рис. 3.2. Принципиальная схема газотурбинной установки
С начала 1970-х годов на отечественных магистральных газопроводах в качестве привода центробежных нагнетателей начали применять авиационные двигатели, отработавшие свой полётный ресурс.
Одним из недостатков газотурбинных приводов является относительно невысокий к.п.д. до 30%, а также высокое потребление газа на собственные нужды в качестве топлива.
С целью сокращения затрат на собственные нужды, повышения к.п.д., более эффективного использования ГПА, ОАО «Газпром» в начале 90-х годов совместно с рядом ведущих предприятий оборонного комплекса: НПО «Искра», ОАО «Пермские моторы», ОАО «Авиадвигатель», ОАО «Кировский завод», ОАО «НПО «Сатурн», Уфимское моторостроительное производственное объединение, ЗАО «НИИтурбокомпрессор им. В.Б.Шнеппа», ОАО «Казанское моторостроительное производственное объединение» приступило к реализации программы по разработке и освоения производства двигателей и газоперекачивающих агрегатов с к.п.д. 32÷39%. Так ОАО «Пермские моторы приступило к выпуску целой серии ГПА на базе авиационного двигателя ПС-90 «Урал» мощностью 4; 10; 12; 16; 25 МВт. В результате, стало возможным разработки в 1997году ГПА-16 «Урал» к.п.д. - 36,5%, а в 1999 году ГПА-25 «Урал» к.п.д. - 39,4%. [2].
Отличительной особенностью разработанных агрегатов является высокий ресурс работы, высокие к.п.д. газотурбинной установки и нагнетателя. В конструкции использованы современные и только отечественные комплектующие изделия, и материалы. В ГПА установлена современная газотурбинная установка, разработанная АО «Авиадвигатель» на базе авиадвигателя ПС-90 и имеющая высокие технические параметры.
ОАО «Казанское моторостроительное производственное объединение» в 1998 году изготовило и провело испытание на КС «Помарская» ГПА-16 «Волга» с двигателем НК-38СТ к.п.д. – 38%. Уфимским моторостроительным производственным объединением (УМПО) серийно выпускается двигатель АЛ-31СТ, который устанавливается в ГПА-16 «Уфа», ГПА-Ц-16АЛ СМПО им.М.В.Фрунзе и ГПА-16 «Нева» ОАО «Кировский завод». ОАО «НПО «Сатурн» разработало газотурбинные двигатели мощностью 4; 6,3; и 10МВт с к.п.д. соответственно 32; 34,5 и 36,5% и на их основе новые блочно-модульные газоперекачивающие агрегаты.
В настоящее время ведётся монтаж на КС «Вавожская» ГПА «Ладога-32», который будет использован при сооружении МГ «Бованенково – Ухта». Расчёты газа и ГПА приведены в учебнике «Машины и оборудование газонефтепроводов» [1].
На КС газопроводов используются агрегаты и импортного производства. На ОАО «Люлька-Сатурн» было образовано совместное предприятие с фирмой «Нуово-Пиньоне» (Италия) по созданию ГПА PGT-21S с двигателем АЛ-31СТ. ОАО «Невский завод» (г.Санкт-Петербург) тесно сотрудничает с концерном Сименс АГ по производству агрегата мощностью 25МВт на базе турбин GT-10. А НПО «Искра» совместно с фирмой «Мицубиси Хэви Индастриз» с 2002 года ведёт разработку документации центробежных компрессоров. Также в ГПА серии «Урал» применяются центробежные нагнетатели (ЦБН) и СПЧ фирм «Термодин» (Франция), «Борзиг» (Германия) и ОАО «СНПО им.М.В.Фрунзе» (Украина).
Одно из перспективных направлений – создание и освоение в серийное производство «сухих» (безмасляных) компрессоров с «сухими» газодинамическими уплотнениями и магнитными подвесами ротора.
В качестве привода центробежных нагнетателей используются и электродвигатели, например, АЗ-4500-1500, СТМ-4000-2, СТД-4000-2, СДСЗ-4500-1500, которые подключаются к нагнетателям через повышающий редуктор. Мощность применяемых электродвигателей составляет около 12% от общей мощности КС.
Компрессорные станции магистральных газопроводов делятся на головные (ГКС) и промежуточные (линейные) (КС).
Объекты КС условно можно разбить на две группы: для технологических и подсобно-вспомогательных операций.
К первой группе относятся узлы: очистки газа от механических примесей и жидкости; компримирования газа; охлаждения газа.
Ко второй группе относят: узел редуцирования давления пускового и топливного газов и газа на собственные нужды; трансформаторную подстанцию или электростанцию для собственных нужд; котельную; установку утилизации тепла; склад горюче-смазочных материалов (ГСМ); ремонтно-эксплуатационный блок (РЭБ); службу связи; служебно-эксплуатационный блок (СЭБ); объекты водоснабжения; очистные сооружения и канализация
В комплекс КС входят: котельные, общестанционные системы водоснабжения и канализации с насосными станциями, электростанции собственных нужд или трансформаторные подстанции, узлы дальней и внутренней связи, автотранспортные парки, механические мастерские, различные административно-хозяйственные сооружения. Кроме того, в состав КС входит химическая лаборатория для периодического анализа масла, воды и, если необходимо, других рабочих веществ, систематически проверяет загазованность объектов и плотность транспортируемого газа. Головные КС оснащаются сооружениями и оборудованием для осушки, очистки от вредных примесей.