Блок подготовки газов БПГ-50 предназначен для подготовки газов (топливного, импульсного, буферного и других газов) и является вспомогательной установкой для работы основного оборудования дожимной компрессорной станции (ДКС).
Основные части блока БПГ-50
БПГ выполнен в блочно-модульном здании, в состав которого входят:
- помещение технологическое,
- помещение подготовки теплоносителя,
- помещение КИПиА,
- венткамера.
В технологическом помещении размещены следующие технологические узлы:
- узел очистки газа (по входу газа №1),
- узел измерения расхода газа,
- узел подогрева газа,
- узел редуцирования,
- узел измерения расхода газа (выход №1 и №2),
- узел редуцирования (по входу газа №2 и №3),
- узел очистки газа,
- узел подогрева газа,
- узел измерения расхода,
- узел измерения расхода,
- узел подготовки импульсного газа,
- узел редуцирования газа 1 ступени для собственных нужд,
- узел редуцирования газа 2 ступени для собственных нужд,
- узел измерения расхода газа.
Принцип работы блока подготовки газов БПГ-50
Подготовка топливного газа
Природный газ со входа №1 поступает на узел очистки газа №1. На входном коллекторе контролируются входные параметры газа - давление и температура. На основании полученных данных осуществляется управление кранами до входа в БПК: при подаче газа на входной коллектор давлением ниже рабочего (Рраб=4,3 … 5,6 МПа) на 20% в течении 10 секунд входной кран БПГ закрывается. Далее газ поступает на линию очистки газа. Пройдя через фильтр-сепаратор, газ по выходному коллектору поступает на узел измерения расхода газа входа №1. Измерение расхода газа производится на основной линии измерения расходомером. Далее производится отбор газа на узел подготовки импульсного газа, а основная часть поступает на узел подогрева газа №1.
Проходя по одной из линий подогрева через теплообменник, газ нагревается до требуемой температуры. После узла подогрева производится отбор части газа на узлы редуцирования газа для собственных нужд (газ на котельную), а основная часть газа распределяется на узел редуцирования №1 и узел измерения расхода газа выхода №2.
Поступая на узел редуцирования №1, газ проходит по одной из линий редуцирования. Проходя через регулятор давления газа (РД4.1/ РД4.2) или клапан регулирующий (Кл4.1), давление газа снижается с 4,3 … 5,6 МПа до требуемого выходного значения 2,5±0,1 МПа.
После узла редуцирования №1 газ поступает на узел измерения расхода газа выхода №1.
Для подготовки газа для работы котлов отбор газа осуществляется после узла подогрева газа №1. Газ поступает на узел редуцирования СН №1 (1 ступень редуцирования). При прохождении по одной из линий редуцирования через регулятор РД12.1 или РД12.2 входное давление газа 4,3 … 5,6 МПа снижается до 1,0 МПа.
После узла редуцирования СН №1 газ поступает на узел редуцирования СН №2 (2 ступень редуцирования). При прохождении по одной из линий редуцирования через регулятор входное давление газа 1,0 МПа снижается до 0,03 МПа.
Далее газ поступает в котельную.
После узла редуцирования СН №2 газ поступает в котельную, затем - на линию замера расхода газа, выполненную на базе вихревого преобразователя расхода. Далее газ по общему коллектору направляется к котлам и распределяется на три линии подачи газа к горелкам. Одновременно работают две линии подачи газа к горелкам, одна линия – резервная.
Подготовка буферного газа
Природный газ со входов №2 и 3 поступает на узел редуцирования №2. С помощью приборов КИПиА производится замер входных параметров газа, проходящего по входному коллектору.
При прпохождении по линии редуцирования давление газа снижается до 4,2 … 9,9 МПа. Далее газ поступает на узел очистки газа №2, где очищается от крупных механических примесей и капельной влаги и поступает на фильтр-сепаратор, в котором производится его тонкая очистка газа.
Отсепарированная влага с механическими примесями собирается в накопительных частях сепаратора и фильтра-сепаратора. При достижении жидкости в накопительных частях максимального уровня жидкость сливается в коллектор редуцирования, где давление снижается до 4,0 МПа, и поступает на выход Г1.
После узла очистки производится разделение газа на два потока. Один поток направляется на узел измерения расхода газа выхода №4, где производится замер расхода газа, поступающего на выход №4, предназначенного для буферного газа первого пуска ГПА.
Второй поток направляется на узел подогрева газа №2, где газ проходит по одной из линий подогрева газа через теплообменный аппарат и нагревается до температуры +60 … +80 °С.
После узла подогрева газ направляется на узел измерения расхода газа выхода №5. В данном узле производится замер расхода газа, поступающего на выход №5, предназначенного для буферного газа при постоянной работе ГПА. После расходомера установлен фильтр газовый, выходной фланец которого и выходной коллектор узла выполнены из нержавеющей стали для исключения попадания в газ механических примесей в результате коррозии внутренних стенок трубопровода. При работе узла по байпасной линии происходит только очистка газа без учета расхода газа.
Схема технологическая принципиальная процесса подготовки теплоносителя
Регулирование подогрева газа в теплообменниках осуществляется за счет изменения расхода теплоносителя с помощью трехходовых клапанов от датчиков температуры газа.
Температурный график внутреннего контура узла подготовки теплоносителя (на подогрев газа) принят 95/70 °С. Теплоноситель внутреннего контура – вода или антифриз. Подогрев теплоносителя внутреннего контура до 95°С осуществляется от тепловой сети через теплообменники (один рабочий, один резервный) или от газовых котлов.
Температурный график теплосети 110/70 °С. Теплоноситель теплосетей – вода.
При работе от тепловых сетей, расход теплоносителя регулируется с помощью двухходового клапана от датчика температуры теплоносителя, установленного на трубопроводе. Тем самым обеспечивается нужный температурный график внутреннего контура 95/70°С.
При работе от тепловых сетей газовые котлы не работают, задвижки с электроприводами на выходе из котлов закрыты, а задвижка с электроприводом на трубопроводе перепуска теплоносителя мимо котлов открыта. При падении температуры теплоносителя на выходе из теплообменников ниже принятого температурного графика включаются насосы рециркуляции рабочих котлов (два котла в работе, один в резерве) и поочередно запускаются котлы: сначала пускается один котел, а при недостатке мощности подключается второй. Котлы включаются от того же датчика температуры.
Наименование | Характеристика | |
Вход газа №1 (газ для получения ТГ ГТД) (А1) | ||
Производительность, ст.м3/ч | 80 … 42 690 | |
Давление газа рабочее (расчетное), МПа | 4,3…5,6 (7,35) | |
Температура газа на входе, °С | -10 … +5 | |
Содержание твердых частиц, мг/м3, не более | 10 | |
Размер твердых частиц, мкм, не более | 30 | |
Температура точки росы (ТТР) по воде, при абсолютном давлении 3,92 МПа, °С, не выше (п. 4.1 СТО Газпром 089-2010) | В летний период – минус 14 В зимний период – минус 20 | |
Содержание капельной жидкости, мг/м3 не более | 20 | |
Вход газа №2 (для получения БГ пуска первого ГПА) (Б1) | ||
Производительность, ст.м3/ч | 390 … 1 200 | |
Давление газа рабочее (расчетное), МПа | 4,3…5,6 (11,8) | |
Температура газа на входе, °С | -10 … +5 | |
Содержание твердых частиц, мг/м3, не более | 10 | |
Размер твердых частиц, мкм, не более | 30 | |
Температура точки росы (ТТР) по воде, при абсолютном давлении 3,92МПа, °С, не выше (п. 4.1 СТО Газпром 089-2010) | В летний период – минус 14 В зимний период – минус 20 | |
Содержание капельной жидкости, мг/м3, не более | 20 | |
Вход газа №3 (для получения БГ при постоянной работе ГПА) (Б1) | ||
Производительность, ст.м3/ч | 390 … 7 200 | |
Давление газа рабочее (расчетное), МПа | 10,5…10,6 (11,8) | |
Температура газа на входе, °С | +30 … +50 | |
Содержание твердых частиц, мг/м3, не более | 10 | |
Размер твердых частиц, мкм, не более | 30 | |
Температура точки росы (ТТР) по воде, при абсолютном давлении 3,92 МПа, °С, не выше (п. 4.1 СТО Газпром 089-2010) | Газ отсепарированный от ГПА | |
Содержание капельной жидкости, мг/м3, не более | 50 … 90 | |
Выход №1 Газ топливный к ГПА с приводом НК-16-18СТ (Д1) | ||
Производительность, ст.м3/ч | 3 250 … 42 000 | |
Давление газа рабочее (расчетное), МПа | 2,5 ± 0,1 (3,0) | |
Температура газа, °С | +25 … +55 | |
Содержание капельной жидкости, мг/м3, не более более | Не допускается | |
Содержание твердых частиц, мг/м3, не более | 3, доля частиц размером более 10 мкм – не более 0,3 мг/м3 | |
Размер твердых частиц, мкм, не более | 10 | |
Выход №2 Газ топливный к ГПА с приводом НК-38СТ (Е1) | ||
Производительность, ст.м3/ч | 2 300 … 30 000 | |
Давление газа рабочее (расчетное), МПа | 4,2 … 5,5 (7,35) | |
Температура газа, °С | +25 … +60 | |
Содержание капельной жидкости, мг/м3, не более | Не допускается | |
Содержание твердых частиц, мг/м3, не более | 3, доля частиц размером более 10 мкм – не более 0,3 мг/м3 | |
3, доля частиц размером более 10 мкм – не более 0,3 мг/м3 | 10 | |
Выход №3 Газ импульсный | ||
Производительность, ст.м3/ч | 250 … 450 | |
Давление газа рабочее (расчетное), МПа | 3,7…5,0 (7,35) | |
Температура газа, °С | -10 … +5 | |
Содержание капельной жидкости, мг/м3, не более | Не допускается | |
Температура точки росы по воде при Рраб, ºС | Не выше минус 56 | |
Размер твердых частиц, мкм, не более | 5 | |
Выход №4 Газ буферный для ГПА – режим пуска первого ГПА | ||
Производительность, ст.м3/ч | 390 … 1 200 | |
Давление газа рабочее (расчетное), МПа | 4,2…5,5 (11,8) | |
Температура газа, °С | -10 … +5 | |
Содержание капельной жидкости, мг/м3, не более | Не допускается | |
Содержание твердых частиц, мг/м3, не более | 3, доля частиц размером более 10 мкм – не более 0,3 мг/м3 | |
Размер твердых частиц, мкм, не более | 10 | |
Выход №5 Газ буферный для ГПА – режим постоянной работы ГПА | ||
Производительность, ст.м3/ч | 390 … 7 200 | |
Давление газа рабочее (расчетное), МПа | 4,3…9,9 (11,8) | |
Температура газа, °С | +60 … +80 | |
Содержание капельной жидкости, мг/м3 не более | Не допускается | |
Содержание твердых частиц, мг/м3, не более | 3, доля частиц размером более 10 мкм – не более 0,3 мг/м3 | |
Размер твердых частиц, мкм, не более | 10 | |
Общие характеристики | ||
КПД газовых котлов, %, не менее | 94 | |
Температура эксплуатации по наружному воздуху, °С | -56 … +34 | |
Климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 | ХЛ1 | |
Климатический подрайон строительства по СП 131.13330.2012 | 1Г | |
Район по ветровому давлению | III (0,38 кПа) | |
Район по снеговой нагрузке | V (3,2 кПа) | |
Сейсмичность по СНИП II-7-81, баллы: | 5 | |
Объем теплоносителя, л | 6 883 | |
Расчетные температуры внутреннего воздуха | Венткамера | +10 °С |
Помещение подготовки теплоносителя, °С | +12 … не более +40 °С | |
Помещение КИПиА | +20 °С | |
Помещение технологическое | +10 °С |