Эксплуатация систем топливного и пускового газа. Диплом Тёма. Обозначения и сокращения
 Скачать 0.65 Mb.
|
Удаленность режима работы нагнетателя от границ помпажа (2.29)где  - минимальная приведенная объемная подача нагнетателя, м3/мин. 1,7>1,1 Вывод: Полученные в результате расчета параметры центробежного нагнетателя 398-27-1Л соответствуют эксплуатационным данным компрессорного цеха Волгоградского ЛПУМГ и обеспечивают безпомпажную работу. 2.3 Проверочный расчет регуляторов давления и предохранительных клапанов Цель расчета: рассчитать регуляторы давления линий топливного и пускового газа, в соответствии с техническими характеристиками блока редуцирования газа (БРГ) УПТПИГ КЦ. Исходные данные для двух линий редуцирования топливного газа: Пропускная способность БРГ, Q м3/час 40000 Давление газа на входе в БРГ, Р1, кгс/см2 75,0 Давление газа на выходе из БРГ, Р2, кгс/см2 27,5 Плотность газовой смеси, , кг/м3 0,734 Температура газа на входе в БРГ, Т ºК 313 Типоразмер регулятора и регулирующего органа выбирают по коэффициенту пропускной способности (С). Он зависит от режима истечения газового потока через регулятор, т.е. от перепада давления на регулирующем органе. Для регулятора прямого действия типа РД в условиях докритического режима истечения   ,  (2.19)Для критического режима истечения  , (2.20) где Р1 – давление газа на входе, кгс/см2; Qmax – максимальный расход газа, м3/ч; Т – температура газа на входе в регулятор, ºК ; н – плотность газа при нормальных условиях, кг/м3 . Выбираем формулу для расчета при условии 27,5<0,5·75,0 27,5<37,5 Выбираем формулу для критического режима истечения:  Вывод: по найденному максимальному значению коэффициента пропускной способности подбираем регулятор давления РДУ-80-50 Ду 50 мм, Ру 10 МПа с комплектом сменных пружин с диапазоном настройки выходного давления от 12 до 50 кгс/см², что соответствует установленным регуляторам давления на линиях редуцирования топливного газа. Исходные данные для двух линий редуцирования пускового газа: Пропускная способность БРГ, Q м3/час 10600 Давление газа на входе в БРГ, Р1, кгс/см2 75,0 Давление газа на выходе из БРГ, Р2, кгс/см2 6,0 Плотность газовой смеси,, кг/м3 0,734 Температура газа на входе в БРГ, Т ºК 313 Типоразмер регулятора и регулирующего органа выбирают по коэффициенту пропускной способности. Он зависит от режима истечения газового потока через регулятор, т.е. от перепада давления на регулирующем органе. Для регулятора прямого действия типа РД в условиях докритического режима истечения , (2.19) Для критического режима истечения , (2.20)где Р1 – давление газа на входе, кгс/см2; Qmax – максимальный расход газа, м3/ч; Т – температура газа на входе в регулятор, К ; н – плотность газа при нормальных условиях, кг/м3 . Выбираем формулу для расчета при условии 6<0,5·75 6<37,5  Вывод: по найденному максимальному значению коэффициента пропускной способности подбираем два регулятора давления РДУ-80-25 Ду 25 мм, Ру 10 МПа с комплектом сменных пружин с диапазоном настройки выходного давления от 1,0 до 12,0 кгс/см², что соответствует установленным регуляторам давления на линиях редуцирования пускового газа. 2.3.2 Расчет предохранительных клапанов. Клапаны предохранительные пружинные прямого действия относятся к предохранительной арматуре и предназначены для автоматического выпуска среды при повышении давления сверх установленного в сосудах, аппаратах или трубопроводах для нефтеперерабатывающей, нефтегазодобывающей, нефтехимической, газовой и энергетической отраслей промышленности. Исходные данные для подбора предохранительных клапанов для трёх линий редуцирования топливного газа: Объемный расход газа, q, м3/час 40000 Молекулярная масса газовой смеси, Мсм, кг/кмоль 16,44 Давление газа после регулятора давления, Р2, кгс/см2 27,5 Плотность газа при нормальных условиях, н, кг/м3 0,734 Предохранительный клапан рассчитывается на полную пропускную способность, с учетом срабатывания: 10% Рраб. Пропускная способность предохранительного клапана определяется по формуле, G, кг/м3  , (2.21)где F – площадь рабочего сечения, см2; М – молекулярная масса газа, кг/кмоль; Т – абсолютная температура газа, К; Р – абсолютное рабочее давление, кгс/см2. Температура газа на входе в предохранительный клапан, с учетом редуцирования газа составит  , (2.22)Тср=30+273=303 ºК Определяем давление, с учетом срабатывания 15%×Рраб, давление составит Р=1,15×Рраб=1,15×27,5=31,6 кгс/см2 Определяем массовый расход газовой смеси  , (2.23)где q – расход газа, м3/час; н - плотность газовой смеси, кг/м3.  Из формулы пропускной способности клапана определяем сечение клапана, F, см2  , (2.24) 2Для полно подъёмных клапанов  , (2.25)где dc – внутренний диаметр седла клапана, см.  , (2.26) Вывод: по сечению клапана принимаем предохранительные клапаны СППК 4-50-63 с пружиной № 16 в количестве пяти единиц, установленных на выходных линиях редуцирования топливного газа, что обеспечивает защиту топливной аппаратуры газотурбинной установки ГПА, при увеличении давления на 15% после регуляторов давления. Исходные данные для подбора предохранительного клапана для двух линий редуцирования пускового газа: Объемный расход газа, q, м3/час 10600 Молекулярная масса газовой смеси, Мсм, кг/кмоль 16,44 Давление газа после регулятора давления, Р2, кгс/см2 6,0 Плотность газа при нормальных условиях, н, кг/м3 0,734 Предохранительный клапан рассчитывается на полную пропускную способность, с учетом срабатывания: 10% Рраб. Пропускная способность предохранительного клапана определяется по формуле, G, кг/м3 , (2.21)где F – площадь рабочего сечения, см2; М – молекулярная масса газа, кг/кмоль; Т – абсолютная температура газа, К; Р – абсолютное рабочее давление, кгс/см2. Температура газа на входе в предохранительный клапан, с учетом редуцирования газа составит , (2.22)Тср=30+273=303 ºК Определяем давление, с учетом срабатывания 15%×Рраб, давление составит Р=1,15×Рраб=1,15×6,0=6,9 кгс/см2 Определяем массовый расход газовой смеси , (2.23)где q – расход газа, м3/час; н - плотность газовой смеси, кг/м3  Из формулы пропускной способности клапана определяем сечение клапана, F, см2 , (2.24) 2Для полноподъёмных клапанов , (2.25)где dc – внутренний диаметр седла клапана, см. , (2.26) Вывод: по сечению клапана принимаем предохранительный клапан СППК 4р-150-16 с пружиной № 73 установленный на общей выходной линии редуцирования пускового газа, что обеспечивает защиту пусковой аппаратуры турбодетандера газотурбинной установки ГПА, при увеличении давления на 15% после регуляторов давления. 3 Организация производства 3.1 Подготовка к пуску, пуск и остановка систем топливного и пускового газа 3.1.1 Пуск БТПГ после полного стравливания газа из контура КЦ. Все работы по подаче газа в технологические газопроводы и газопроводы топливного, пускового и импульсного газа относятся к газоопасным с оформлением наряда допуска и назначением приказом по ЛПУ МГ бригады исполнителей. После заполнения газом технологических газопроводов КЦ, приступают к второму этапу – подаче газа на УПТПИГ. Газ на установку может подаваться от кранов №№ 27, 26, 25. Свечные краны №№ с6, с´6 коллектора топливного газа и свечные краны №№ с5, с´5 коллектора пускового газа открыты. Все работы проводятся согласно наряда допуска, поэтапно. Выставляются посты: у крана № 27, у свечных кранов коллекторов топливного, пускового газа и на УПТПИГ – месте производства работ. Перед началом подачи газа на блоках проверяется положение запорной арматуры: - входные, выходные краны №№ 1фс, 2фс, 3фс, 4фс и свечи на Ф/С №№ 1,2 блока очистки газа - открыты; - входные и выходные краны блока замера газа - открыты; - входные и выходные краны №№ 31птг, 32птг, 33птг, 34птг и свечные краны №№32пс, 34пс - открыты, а краны №№ 31г, 33г - закрыты на подогревателях газа ПТПГ-30 № 1 и № 2; - все краны входные и выходные Т/О №№ 1, 2 – закрыты. Открыт байпасный кран № 20т; - все краны по подогревателе газа регенерации ПГР – закрыты; - входные и выходные краны блока редуцирования топливного газа первой и второй линии №№ 5тг, 6тг, 7тг, 8тг – закрыты, а свечи открыты - входной и выходной краны №№ 9тг, 10тг, ручной регулятор ВР-4 и свеча третьей линии – открыты; - проверяется наличие штатных манометров на блоках. По команде ответственного лица за проведение газоопасных работ открывается кран № 27 и осуществляется подача газа с давлением газа не более 1,0 – 1,5 кгс/см² на УПТПИГ. По мере продвижения газа по трубопроводам и оборудованию установки происходит вытеснение воздуха из коммуникаций. Если из свечных трубопроводов блоков будет устойчиво выходить природный газ, то продувка оборудования УПТПИГ закончилась, закрываются свечные краны блоков очистки, редуцирования и подогревателей газа. Газ пройдя коммуникации установки поступает в коллекторы топливного, пускового газа и через свечи происходит вытеснение газовоздушной среды. После её вытеснения свечные краны коллекторов закрываются. Продувка газопроводов топливного и пускового газа к ГПА проводится при пуске агрегатов, через свечные краны № 9 и № 10. После закрытия свечных кранов №№ с6, с´6 и №№ с5, с´5 происходит заполнение трубопроводов и оборудования УПТПИГ газом до 6,0 кгс/см². При этом давлении закрывают входные краны блока редуцирования пускового газа и проводится осмотр оборудования и трубопроводов. Далее, продолжается подъём давления до 20 кгс/см², снова остановка и проверка оборудования и трубопроводов всей установки. Продолжение подъёма давления, но при 27,5 кгс/см² закрывается входной кран № 9тг и ручной кран регулятор ВР- 4 третьей линии блока редуцирования топливного газа. Подъём давление продолжается по «высокой стороне» до проходного значения. Затем приступают к настройке регуляторов и предохранительных клапанов блока редуцирования газа. Настройка регуляторов давления. Для настройки регуляторов давления открывают входные кран № 5тг №1-ой и кран № 6тг 2-ой линии редуцирования. Заполнить баллоны задающего давления регуляторов до требуемого значения –27,0 кгс/ см² и 27,5 кгс/ см², после чего на 1/3 открыть свечу коллектора топливного газа, настроить и проверить работу регуляторов. После проверки закрыть свечу коллектора топливного газа. Регулировка регуляторов блока редуцирования заключается в изменении задающего давления в баллонах каждого регулятора – при повышении давления в баллонах—давление на выходе из регуляторов повышается и наоборот—при стравливании давления из баллонов – давление на выходе регуляторов понижается. Регулировка давления пускового газа осуществляется регулировочным винтом регулятора – при заворачивании винта – давление повышается, при отворачивании—понижается. Для точной настройки регулятора пускового газа необходимо создать расход газа (ХП ГПА или на 1/3 открыта свеча). Проверка срабатывания СППК 4 –50-63 Пустить блок редуцирования газа в работу как описано выше. Произвести проверку резервирования регуляторов на блоке редуцирования топливного и пускового газа. Установить 3-х ходовой кран на испытуемый ППК, медленно прикрывая выходной кран из блока редуцирования контролируем по выходному манометру давление срабатывания СППК. При Рвых. =31,6 кгс/см2 СППК должен сработать (открыться). открываем кран на выходе БТПГ. Проводим такую же операцию и для других СППК 4-50-63. При отклонении давления срабатывания СППК – произвести его настройку регулировочным винтом, затягивая или отпуская пружину. СППК 4-150-16 проверяется аналогично. Р срабатывания = 6,9кгс/см2. ВНИМАНИЕ: при зависании СППК 4-50-63 в открытом состоянии необходимо перекрыть краны на входе и выходе блока редуцирования и произвести ревизию ППК с последующим его испытанием на срабатывание. Пуск блока редуцирования газа из резерва: Открыть краны на входе блока редуцирования и регуляторов, отстроить задающее давление на регуляторах вентилями (№7,8,14,15,21,22) при необходимости в пределах 27,0 – 27,5 кгс/ см2, разница задающего давления на регуляторах – 0,5 кгс/см2 Вывод блока редуцирования газа в резерв: Понизить давление на работающем регуляторе давления до вступления в работу резервного регулятора, но не ниже 25 кгс/см2. О включении в работу одного из двух регуляторов определяем по характерному шуму и по более высокой температуре трубопровода перед регулятором. Закрыть входные краны перед отключаемыми регуляторами блока редуцирования. 3.2 Эксплуатация систем топливного и пускового газа Подача топливного газа к камерам ГТУ производится либо из магистрального газопровода, либо из технологических коммуникаций. Для снижения давления топливного газа на КС имеется пункт редукцирования с автоматическим управлением, оборудованный двумя параллельно действующими регуляторами давления, расходомерами, маслосепараторами. Каждая ГТУ имеет независимую от коллектора обвязку по топливному газу. Газ в систему отбирается из трех различных участков технологических коммуникаций компрессорного цеха: - магистрального газопровода на узле подключения до и после крана № 20; - коллектора после пылеуловителей; - выходного шлейфа компрессорного цеха. При обслуживании системы ежемесячно должен производиться дренаж топливных сепараторов и фильтров, периодический дренаж и продувка топливного коллектора. Ревизия оборудования и других элементов системы топливного и пускового газа должна производиться при плановых остановках компрессорного цеха на профилактический ремонт. Для обеспечения планового ремонта сепараторов и линий на пунктах редуцирования при работе КЦ, должно быть предусмотрено их резервирование. Отбор газа для запуска ГТУ для пусковой турбины турбодетандера производится там же, как и топливного газа на пункте редуцирования. Топливный газ, поступающий в камеру сгорания ГПА, не должен содержать тяжелых углеводородов в виде жидких фракций и не должен образовывать твердых отложений (кристаллогидратов) во всех элементах системы. Содержание влаги не должно превышать величин, соответствующих насыщению. Для снижения интенсивности коррозии металла содержание серы в топливном газе должно быть не более 3%, а щелочных металлов ванадия и хлора - 1%. При эксплуатации ГПА низшая теплотворная способность топливного газа не должна колебаться более чем на 10% средней величины. Система импульсного газа обеспечивает подачу газа в контрольно-измерительные приборы и аппараты автоматического регулирования ГГУ для перестановки кранов технологического, топливного, пускового газа. Импульсный газ проходит очистку от механических примесей и осушку в фильтрах-осушителях. Очистка осуществляется войлочными и сетчатыми фильтрами, а осушка - контактом с влагопоглощающими веществами, например, силикагелем или цеолитом. В зимнее время осушку импульсного газа производят в вымораживателях, представляющих собой сосуды высокого давления, по объему в несколько раз превышающих максимально возможный часовой расход импульсного газа. В вымораживателях газ принимает температуру наружного воздуха, его влага по истечению некоторого времени выпадает на дно сосуда в виде снега и льда. В системах топливного и пускового газа он очищается от механических примесей и жидкостей, подогревается (при необходимости), редуцируется до рабочего давления, здесь же измеряется расход газа. Система импульсного газа обеспечивает осушку газа до точки росы (-55°С) при рабочем давлении, отсюда его подают к кранам и пневматическим устройствам КЦ. Для обслуживания систем без остановки цеха необходимо иметь резервные регуляторы, сепараторы, расходомерные устройства и ресиверы. Система топливного газа должна предусматривать автоматическое включение резервной нитки на пункте редуцирования при выходе из строя основной. Эксплуатацию и ТО осуществляют в соответствии со специальной инструкцией. При эксплуатации и ТО систем необходимо: - контролировать давление в импульсной системе, точность поддержания его в топливной и пусковых системах и при необходимости настраивать регуляторы; - осуществлять периодическую (не реже раза в год) проверку и регулировку предохранительных клапанов; - обслуживать запорную арматуру в соответствии с графиком ПНР запорной арматуры КЦ; - периодически (в зависимости от местных условий) производить продувку и дренаж сепараторов, вымораживателей, ресиверов и коллекторов; - отключать коллектор пускового газа в периоды между пусками ГПА; - контролировать перепады давлений на фильтрах и при необходимости заменять их; - восстанавливать реагенты осушителей импульсного газа; - контролировать работу подогревателей топливного газа; - периодически (не реже раза в год) осматривать и контролировать размеры измерительных диафрагм; своевременно выявлять и устранять утечки газа из систем (особенно через свечи и предохранительные клапаны); - измерять, регистрировать расход газа и передавать сведения в центральную систему учета собственных нужд КЦ; - производить осмотр, чистку, ремонт, испытание оборудования в соответствии с утвержденным графиком. |