Турбодетандерная установка (ДГУ) МТЭЦ-4

На площадке МТЭЦ-4 в отдельно стоящем здании возле ГРП-2 размещены две турбодетандерныеустановкисноминальнойэлектрическоймощностью2,5 МВткаждая.Внутри здания установлены турбодетандеры и электрогенераторы со вспомогательным оборудованием (пароводяные подогревателисетевой воды, насосы циркуляции сетевой воды).СнаружизданияДГУ установлены подогреватели газа,бак контура циркуляции сетевой воды.

Каждаяизтурбодетандерныхустановокпредназначена для выработки электроэнергии путём преобразования потенциальной энергии избыточного давления части природного газа, подаваемого на установку от газопровода перед ГРП-2. В состав каждой из установок входят:система обеспечения подогрева газа,непосредственно турбодетандер с электрогенераторомсобщей системой смазкииуплотнениявала турбодетандера и электрогенератора, система регулирования турбодетандера, система охлаждения технической водой масла установки и воздуха электрогенератора, система автоматического управления установкой. Выработка электроэнергии осуществляется на напряжение 10,5 кВ частотой 50 Гц.

Блок турбодетандер-электрогенератор типа УДЭУ-2500-УХЛ4 изготовлен в ОАО Криворожский турбинный завод «Констар», в ОАО «Турбогаз» (г. Харьков)и в ОАО «Привод»(г. Лысьва).

Турбодетандер представляет собой осевой пятиступенчатый агрегат, передающий крутящийся момент к генератору через вал трансмиссии. Электрогенератор типа ТК-2,5-2ЗУ3 – синхронный двухполюсный трёхфазный переменного электрического тока на напряжение 10,5 кВ. Охлаждение генератора воздушное по замкнутому контуру с одним водяным охладителем.

 

 

Принципиальная схема ДГУ.

 

 

Основные технические параметры, характеризующие работу турбодетандера, приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Основные технические параметры УДЭУ-2500-УХЛ4

Наименование параметра	Значение параметра (номинальное / диапазон изменения)
Мощность на клеммах генератора, кВт	2500 / (500…2500)
Частота вращения вала турбодетандера, об/мин
Расход газа через турбодетандер (при нормальных условиях), тыс. м3/ч	100/(42…105)
Давление газа на входе в турбодетандер (абс.), МПа	0,78/(0,38…0,78)
Давление газа на выходе турбодетандера (абс.), МПа	0,25/(0,20…0,25)
Степень понижения давления газа в турбодетандере	3,1/(1,9…3,1)
Температура газа на входе в турбодетандер, ºС	70/(60 … 80)
Температура газа на выходе турбодетандера, ºС	не ниже 0 /(5 … 35)

Основные преимущества ДГУ

1) ДГУ обеспечивает поддержание необходимого давления на выходе в пределах ±0,005Па, в том числе при сезонных и суточных колебаниях расхода газа.

2) При останове ДГУ (нормальном или аварийном) регулирование давления осуществляет автоматически клапан на байпасе до вступления в работу регулятора ГРП.

3) Быстродействие регулирующих клапанов (получение необходимого усилия привода при перепаде давления газа 2,3…2,6 МПа на заслонке клапана) обеспечивает компактная маслостанция высокого давления (25 МПа).

4) Для синхронизации ДГУ с электрической сетью (точной подгонки частоты вращения генератора к 3000 об/мин) и регулирования нагрузки ДГУ используются регулируемые (и управляемые по алгоритму САУ) сопловые аппараты первых двух ступеней турбины.

5) В конструкции детандера применена современная уникальная система сухих газовых уплотнений для исключения попадания газа из проточной части турбины в помещение ДГУ, а также для предотвращения смешивания газа с маслом системы смазки агрегата, значительно повышающая безопасность эксплуатации ДГУ.

6) Обеспечена стабильность давления при параллельной работе регуляторов давления САУ ДГУ и АСУ ГРП (ГРС), а также при передаче функций управления в период запуска (останова) ДГУ.

7) Размещение основного оборудования ДГУ на общей раме позволяет выполнить разгрузочно-погрузочные работы и монтаж блока ДГУ на фундамент в течение 2-х рабочих дней.

8) Срок окупаемости - не более - 2,5 лет.

 

Газовое хозяйство

Газовое хозяйство

Тепловые электростанции снабжаются газом от газораспределительных станций (ГРС) через газораспределительные пункты (ГРП) (рис. 12.6). Последние вместе с системой газопроводов составляют газовое хозяйство ТЭС. На газомазутных конденсационных электростанциях мощностью до 1200 МВт и газомазутных ТЭЦ с расходом пара до 4000 т/ч может быть один ГРП, а на остальных электростанциях их количество должно быть не менее двух.

Производительность ГРП на электростанциях, где газовое топливо является основным, рассчитывается на максимальный расход газа всеми рабочими котлами, а на электростанциях, сжигающих газ сезонно, – по расходу газа для летнего режима.

ГРП размещают в отдельных зданиях или под навесами на территории электростанции. К каждому ГРП газ подводится по одному газопроводу (без резервного) от расположенной вне территории электростанции ГРС. Давление газа перед ГРП 0,6–1,1 МПа, а после ГРП требуемое его значение определяется потерями давления до самого удаленного от ГРП котла и необходимым давлением газа перед горелками и составляет обычно 0,13–0,2 МПа.

В ГРП имеются рабочие нитки газопровода, нитки малого расхода, включаемые при малом потреблении газа, и резервная нитка с ручным управлением арматурой. На рабочих нитках и нитках малого расхода устанавливают автоматические регуляторы давления и защитные регуляторы, действующие по принципу «после себя». Защитные регуляторы настраивают на повышенное давление по сравнению с рабочим и при работе в расчетном диапазоне полностью открыты.

В пределах ГРП и до котлов прокладка газопроводов наземная. Подвод газа от каждого ГРП к магистрали котельного отделения и от нее к котлам не резервируется и может выполняться однониточным. Газовый распределительный коллектор котлов прокладывается вне здания котельного отделения.

 

Схема газового хозяйства ТЭС:

 

 

1 – запорная задвижка; 2 – расходомер; 3 – фильтр; 4 – регулятор давления; 5 – предохранительный клапан; 6 – байпасная линия; 7 – регулятор расхода газа; 8 – импульсный отсечный быстродействующий клапан; 9 – пробковый кран.

При заполнении газом газопроводы должны продуваться им через сбросные свечи до вытеснения всего воздуха, а при освобождении от газа продуваться воздухом до вытеснения всего газа. Эти требования обусловлены тем, что при объемной концентрации природного газа в воздухе 0,05–0,15 (5–15 %) образуется взрывоопасная смесь. Из сбросных свечей газ выпускается в места, откуда он не может попасть в здания и где исключается возможность его воспламенения от какого-либо источника огня. На газопроводах устанавливается только стальная арматура.

 

 

Назначение ГРС

На ГРС осуществляются следующие основные технологические процессы:

- очистка газа от твёрдых и жидких примесей;

- снижение давления (редуцирование);

- одоризация;

- учёт количества (расхода) газа перед подачей его потребителю.

Основное назначение ГРС – снижение давления газа и поддержание его на заданном уровне. Газ с давлением 0,3 и 0,6 МПа поступает на городские газораспределительные пункты, газорегулирующие пункты потребителя и с давлением 1,2 и 2 МПа – к специальным потребителям (ТЭЦ, ГРЭС, АГНКС и тд.). На выходе ГРС должна обеспечиваться подача заданного количества газа с поддержанием рабочего давления в соответствии с договором между ЛПУ МГ и потребителем с точностью до 10%.

Надёжность и безопасность эксплуатации ГРС должны обеспечиваться:

1. периодическим контролем состояния технологического оборудования и систем;

2. поддержанием их в исправном состоянии за счёт своевременного выполнения ремонтно-профилактических работ;

3. своевременной модернизацией и реновацией морально и физически изношенных оборудования и систем;

4. соблюдением требований к зоне минимальных расстояний до населённых пунктов, промышленных и сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений;

5. своевременным предупреждением и ликвидацией отказов.

Ввод в эксплуатацию ГРС после строительства, реконструкции и модернизации без выполнения пуско-наладочных работ запрещается.

Для вновь разрабатываемого оборудования ГРС система автоматического управления должна обеспечивать:

- включение в работу резервной редуцирующей нитки при выходе из строя одной из рабочих;

- отключение вышедшей из строя редуцирующей нитки;

- сигнализацию о переключении редуцирующих ниток.

Каждая ГРС должна быть остановлена 1 раз в год для выполнения ремонтно-профилактических работ.

Порядок допуска на ГРС посторонних лиц и въезд транспорта определяются подразделением производственного объединения.

При въезде на территорию ГРС должен устанавливаться знак с названием (номером) ГРС, указанием принадлежности её подразделению и производственному объединению, должности и фамилии лица, ответственного за эксплуатацию ГРС.

Имеющаяся на ГРС охранная сигнализация должна содержаться в исправном состоянии.