Опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки ГПУ-16К и ее составных частей
Представлены научно обоснованные рекомендации для улучшения технико-экономических и массогабаритных показателей серийных газоперекачивающих установок типа ГПУ-16К. Наведено науково обгрунтовані результати для покращення техніко-економічних і масогабаритних показників серійних газоперекачувальних уст...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Datum: | 2007 |
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2007
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61335 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки ГПУ-16К и ее составных частей / В.И. Избаш, Н.В. Кучерук, С.Н. Мовчан, А.А. Филоненко, А.П. Шевцов, С.А. Кузнецова // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, № 7. — С. 120-124. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61335 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Избаш, В.И. Кучерук, Н.В. Мовчан, С.Н. Филоненко, А.А. Шевцов, А.П. Кузнецова, С.А. 2014-04-30T16:41:43Z 2014-04-30T16:41:43Z 2007 Опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки ГПУ-16К и ее составных частей / В.И. Избаш, Н.В. Кучерук, С.Н. Мовчан, А.А. Филоненко, А.П. Шевцов, С.А. Кузнецова // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, № 7. — С. 120-124. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61335 621.175 Представлены научно обоснованные рекомендации для улучшения технико-экономических и массогабаритных показателей серийных газоперекачивающих установок типа ГПУ-16К. Наведено науково обгрунтовані результати для покращення техніко-економічних і масогабаритних показників серійних газоперекачувальних установок типу ГПУ-16К. Scientifically reasonable recommendations for improvement technical and economic indexes and mass and overall dimensions of serial gas transport plants such as GPU-16К are presented. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки ГПУ-16К и ее составных частей Operating experience and ways of perfection of gas transport plant GPU-16K and its components Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки ГПУ-16К и ее составных частей |
| spellingShingle |
Опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки ГПУ-16К и ее составных частей Избаш, В.И. Кучерук, Н.В. Мовчан, С.Н. Филоненко, А.А. Шевцов, А.П. Кузнецова, С.А. |
| title_short |
Опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки ГПУ-16К и ее составных частей |
| title_full |
Опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки ГПУ-16К и ее составных частей |
| title_fullStr |
Опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки ГПУ-16К и ее составных частей |
| title_full_unstemmed |
Опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки ГПУ-16К и ее составных частей |
| title_sort |
опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки гпу-16к и ее составных частей |
| author |
Избаш, В.И. Кучерук, Н.В. Мовчан, С.Н. Филоненко, А.А. Шевцов, А.П. Кузнецова, С.А. |
| author_facet |
Избаш, В.И. Кучерук, Н.В. Мовчан, С.Н. Филоненко, А.А. Шевцов, А.П. Кузнецова, С.А. |
| publishDate |
2007 |
| language |
Russian |
| container_title |
Промышленная теплотехника |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Operating experience and ways of perfection of gas transport plant GPU-16K and its components |
| description |
Представлены научно обоснованные рекомендации для улучшения технико-экономических и массогабаритных показателей серийных газоперекачивающих установок типа ГПУ-16К.
Наведено науково обгрунтовані результати для покращення техніко-економічних і масогабаритних показників серійних газоперекачувальних установок типу ГПУ-16К.
Scientifically reasonable recommendations for improvement technical and economic indexes and mass and overall dimensions of serial gas transport plants such as GPU-16К are presented.
|
| issn |
0204-3602 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61335 |
| citation_txt |
Опыт эксплуатации и пути совершенствования газоперекачивающей установки ГПУ-16К и ее составных частей / В.И. Избаш, Н.В. Кучерук, С.Н. Мовчан, А.А. Филоненко, А.П. Шевцов, С.А. Кузнецова // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, № 7. — С. 120-124. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT izbašvi opytékspluataciiiputisoveršenstvovaniâgazoperekačivaûŝeiustanovkigpu16kieesostavnyhčastei AT kučeruknv opytékspluataciiiputisoveršenstvovaniâgazoperekačivaûŝeiustanovkigpu16kieesostavnyhčastei AT movčansn opytékspluataciiiputisoveršenstvovaniâgazoperekačivaûŝeiustanovkigpu16kieesostavnyhčastei AT filonenkoaa opytékspluataciiiputisoveršenstvovaniâgazoperekačivaûŝeiustanovkigpu16kieesostavnyhčastei AT ševcovap opytékspluataciiiputisoveršenstvovaniâgazoperekačivaûŝeiustanovkigpu16kieesostavnyhčastei AT kuznecovasa opytékspluataciiiputisoveršenstvovaniâgazoperekačivaûŝeiustanovkigpu16kieesostavnyhčastei AT izbašvi operatingexperienceandwaysofperfectionofgastransportplantgpu16kanditscomponents AT kučeruknv operatingexperienceandwaysofperfectionofgastransportplantgpu16kanditscomponents AT movčansn operatingexperienceandwaysofperfectionofgastransportplantgpu16kanditscomponents AT filonenkoaa operatingexperienceandwaysofperfectionofgastransportplantgpu16kanditscomponents AT ševcovap operatingexperienceandwaysofperfectionofgastransportplantgpu16kanditscomponents AT kuznecovasa operatingexperienceandwaysofperfectionofgastransportplantgpu16kanditscomponents |
| first_indexed |
2025-11-26T16:09:47Z |
| last_indexed |
2025-11-26T16:09:47Z |
| _version_ |
1850627417373147136 |
| fulltext |
Постановка проблемы
Разработка и внедрение высокоэффективных
энергосберегающих технологий и реализующего
их оборудования – главное направление повы;
шения энергетической и экологической безопас;
ности страны. Для газоперекачивающих устано;
вок эту проблему можно решить путем снижения
расходов топливного газа, тепловых и вредных
выбросов в атмосферу при их эксплуатации.
Анализ последних исследований и
публикаций
ГПУ;16К – это газоперекачивающая установ;
ка с принципиально новым газопаротурбинным
приводом на базе контактной газопаротурбин;
ной установки КГПТУ;16. Главной особеннос;
тью КГПТУ;16 является ее принцип работы, при
котором одновременно осуществляются процес;
сы утилизации теплоты и массы рабочего тела [1,
2, 3, 4, 5]. Утилизация теплоты, как процесс теп;
лопередачи с изменением фазового состояния,
реализуется в котле;утилизаторе с подачей пара в
камеру сгорания газотурбинного двигателя. Ути;
лизация массы осуществляется в контактном
конденсаторе, при последовательных процессах
испарительного охлаждения и конденсации воды
в газопаровой смеси, с дальнейшим использова;
нием ее в котле;утилизаторе.
К маю 2007 года ГПУ;16К №1 наработала не;
много более 8200 часов. За это время по сравне;
нию с установкой аналогичной мощности ГПА;
16 с газотурбинным двигателем простого цикла
в результате эксплуатации сэкономлено более
12 млн кубических метров топливного газа. Од;
120 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 7
Наведено науково обгрунтовані ре)
зультати для покращення техніко)еко)
номічних і масогабаритних показників
серійних газоперекачувальних устано)
вок типу ГПУ)16К.
Представлены научно обоснованные
рекомендации для улучшения технико)
экономических и массогабаритных по)
казателей серийных газоперекачиваю)
щих установок типа ГПУ)16К.
Scientifically reasonable recommenda)
tions for improvement technical and eco)
nomic indexes and mass and overall
dimensions of serial gas transport plants
such as GPU)16К are presented.
УДК 621.175
ИЗБАШ В.И.1, КУЧЕРУК Н.В.1, МОВЧАН С.Н.2,
ФИЛОНЕНКО А.А.2, ШЕВЦОВ А.П.3, КУЗНЕЦОВА С.А.3
1ДК "Укртрансгаз"
2ГП НПКГ "Зоря" – "Машпроект "
3ОАО "НЭТ"
ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ И ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩЕЙ УСТАНОВКИ ГПУ)16К
И ЕЕ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ
АВО – аппарат воздушного охлаждения;
ВТС – вспомогательные технологические системы;
ГПА – газоперекачивающий агрегат;
ГП НПКГ – Государственное предприятие Науч;
но;производственный комплекс га;
зотурбостроения;
ГПУ – газоперекачивающая установка;
ДК – дочерняя компания;
КГПТУ – контактная газопаротурбинная установка;
КК – контактный конденсатор;
КС – компрессорная станция;
КУП – котел утилизационный паровой;
ОАО – открытое акционерное общество;
ОВОУ – орошаемое воздухоохладительное уст;
ройство;
СОКК – система охлаждения контактного кон;
денсатора;
СПДВ – система подготовки добавочной воды.
новременно в течение эксплуатации ГПУ;16К
№1 было выявлено ряд замечаний, устранение
которых должно повысить ее работоспособность.
Эксплуатация КГПТУ, анализ результатов,
перспективы применения в газоперекачивающей
и других отраслях хозяйствования требуют их
дальнейшего совершенствования.
Цель настоящей статьи – разработка научно
обоснованных рекомендаций для улучшения тех;
нико;экономических и массогабаритных показа;
телей серийных газоперекачивающих установок
типа ГПУ;16К на базе рекомендаций межведом;
ственной приемочной комиссии по результатам
комплексных испытаний, а также последующего
опыта промышленной эксплуатации установки
ГПУ;16К №1.
Эта цель достигается решением следующих
прикладных научно;технических задач.
Контактная газопаротурбинная установка
КГПТУ;16 – улучшение эксплуатационных ха;
рактеристик основных элементов установки, а
именно: газотурбинного двигателя ДУ71Л, кот;
ла;утилизатора КУП 2700 и контактного конден;
сатора КК;40.
Вспомогательные технологические системы
(ВТС), включающие систему подготовки доба;
вочной воды (СПДВ), охлаждения контактного
конденсатора (СОКК), очистки циркуляционной
воды и конденсата, конденсато;питательную –
снижение энергопотребления и металлоемкости
оборудования перечисленных систем с одновре;
менным повышением надежности их эксплуата;
ции в зимний период.
Методами проведенных исследований явля;
лись: численное моделирование составных час;
тей установки и их элементов на математических
моделях; обработка результатов, полученных при
испытаниях и эксплуатации установки; обобще;
ние теплотехнических и экологических показате;
лей методами теории подобия.
Результаты исследования
и их анализ
Дефекты газохода и связанные с ними потери
эффективности установки возможно устранить
путем применения дополнительной изоляции.
Решение этой задачи сводится к определению
термического сопротивления многослойной
стенки с учетом зависимости значений коэффи;
циентов теплопроводности материалов конст;
рукции от температуры. Значения коэффициен;
тов теплопроводности новых изоляционных
материалов типа ISOTEC, FRENZELIT, криоли;
товая вата и других уточнялись по результатам из;
мерения температур стенок изоляции. Расчетная
схема и результаты расчетов приведены на рис. 1.
Совершенствование системы подвода энергети;
ческого и экологического пара к двигателю ДУ71Л
вызвано необходимостью устранения дефектов от
прогрева паропровода продуктами сгорания с тем;
пературой около 1200…1300 оС. Снижение темпе;
ратуры теплоносителя одновременно увеличива;
ет время запуска установки. Поэтому реализация
прогрева коллектора и паропроводов энергетиче;
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 7 121
Рис. 1. Расчетная схема и результаты расчетов
распределения температур во внутренних слоях
изоляции для газохода. 1 – слой материала
ТБП)1000, КТ)11)13; 2 – пять слоев материала
МКРР)130; 3 – слой металла 12Х18Н10Т
кассеты; 4 – слой воздуха; 5 – слой металла
корпуса газохода; 6 – слой материала ТБП)1000,
КТ)11)13; 7 – слой материала Isotec KVM)50;
8 – слой материала Isotec KVM)100; 9 – слой
материала окожушки.
ского пара воздухом высокого давления требова;
ла решения задачи определения уровня значений
температур, при которых устраняются дефекты
деформации элементов подвода пара, исключа;
ется попадание конденсата пара в камеру сгора;
ния двигателя и сохраняется приемлемое время
запуска установки.
Поставленная задача относится к задачам
нестационарной теплопроводности при гра;
ничных условиях третьего рода. Расчетные зна;
чения уровня температур подтвердили возмож;
ность использования как теплоносителя для
прогрева паропроводов воздуха из компрессора
высокого давления. Для экспериментального
подтверждения результатов расчетов выполнено
измерение температур паропроводов энергети;
ческого и экологического пара на ГПУ;16К. Ре;
зультаты представлены на рис. 2. Выполненные
измерения показывают, что за время прогрева
не менее 30 минут, температура стенок паропро;
водов по длине составляет 180…200 оС и выше
температуры конденсации 160…170 оС. Участок
между обратным клапаном и фильтром, темпе;
ратура которого несколько ниже 160 оС, прогре;
вается до 200 оС за 60 секунд с момента подачи
пара, а отсутствие снижения температуры паро;
провода по ходу движения пара свидетельствует
о том, что пар остается перегретым без влаги.
После накопления статистических данных при
эксплуатации ГПУ;16К №1 по прогреву паро;
проводов в разные периоды года будут установ;
лены возможные значения времени запуска ус;
тановки.
Повышение эффективности охлаждения
циркулирующей воды в аппаратах воздушного
охлаждения (АВО) можно достичь при испари;
тельном охлаждении. Схема системы испари;
тельного охлаждения применительно к СОКК
ГПУ;16К приведена на рис. 3. В состав этой си;
стемы входит орошаемое воздухоохладительное
устройство (ОВОУ). Конструктивно ОВОУ вы;
полнено из слоев волокнистого материала не;
высокой плотности ВТ;4С, разделенных воз;
душной полостью.
Результаты расчетов применения системы ис;
парительного охлаждения в климатических усло;
виях КС;35 "Ставищенская" при эксплуатации
ГПУ;16К представлены в табл. 1. Эти результаты
свидетельствуют о следующем. Для полного ис;
парительного охлаждения 1 кг воздуха с парамет;
рами (температура – 35 oС, относительная влаж;
122 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 7
Рис. 2. Изменения температуры паропроводов
энергетического пара в процессе их прогрева при
пуске КГПТУ)16. 1 – температура
энергетического паропровода перед бронерукавом;
2 – температура трубы перед невозвратным
клапаном; 3 – температура перед регулирующим
клапаном экологического пара; 4 – температура
за фильтром; 5 – температура трубы после
невозвратного клапана.
Рис. 3. Аппарат воздушного охлаждения
зигзагообразного типа с орошаемым
воздухоохладительным устройством.
1 – теплообменные секции АВО; 2 – вентилятор
АВО; 3 – пакеты из волокнистого материала;
4 – коллектор с форсунками; 5 – сборник воды.
ность – 50 %, абсолютное давление – 0,1 МПа)
необходимо около 4 кг воды. При расходе возду;
ха в одном АВО около 100 м3/с расход воды на
орошение волокнистого материала должен быть
не менее 0,5 кг/с. При расходе воды на орошение
семи АВО около 24 т/ч, из которых 12 т/ч испа;
рится и охладит воздух, а остаток возвратится,
дополнительный возврат конденсата составит
2,7 т/ч.
В ГПУ;16К, работающей по сложному циклу,
существенное значение имеет качество исполь;
зуемой воды. Для пополнения воды в установке
предусмотрена СПДВ. Технологические схемы
такой системы зависят от показателей качества
исходной и потребляемой воды и могут включать
как водоумягчительные установки, так и уста;
новки обратного осмоса.
В качестве исходной воды для ГПУ;16К
используется вода из артезианской скважи;
ны, а качество потребляемой воды должно
соответствовать требованиям к питательной
воде для котлов;утилизаторов. Результаты
технико;экономических расчетов для водо;
умягчительных установок и установок обрат;
ного осмоса свидетельствует о следующем.
Расчетный срок окупаемости при использо;
вании установок обратного осмоса в СПДВ
составляет 2 года. Указанный срок окупаемо;
сти не учитывает дополнительные эксплуата;
ционные затраты, связанные с поддержанием
эксплуатационных свойств мембран при их
периодической работе.
Выводы
Предложенные мероприятия совершенство;
вания установки ГПУ;16К с целью её серийно;
го производства являются научно обоснован;
ными, частично проверенными эксплуатацией,
технологически реализуемыми на специализи;
рованных предприятиях Украины и позволяют
обеспечить в газоперекачивающей и энергети;
ческой отраслях существенное снижение по;
требления топливного газа и загрязнения окру;
жающей среды.
ЛИТЕРАТУРА
1. Романов В.І.,Коломєєв В.М., Дикий М.О.,
Шевцов А.П., Кучеренко О.С. Удосконалення тер;
модинамічного циклу КГПТУ "Водолій" //
Нафтова і газова промисловість. – 1999. – № 4
(186). – С. 40–42.
2. Романов В.І.,Коломєєв В.М., Дикий М.О.,
Кривуця В.А., Шевцов А.П., Кучеренко О.С. Підви;
щення ефнктивності функціонування
утилізаційного контуруКГПТУ "Водолій" //Наф;
това і газова промисловість. – 2000. – № 6 (194). –
С. 43–46.
3. Коломєєв В.М., Дикий М.О., Ізбаш В.І.,
Ксендзюк М.В., Мовчан С.М., Шевцов А.П. Аналіз
техніко;економічних показників і перспективи
використання контактних газопаротурбінних ус;
тановок на КС МГ України. //Нафтова і газова
промисловість. – 2005. – № 3 (221). – С. 43–46.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 7 123
Та б л . 1 . Расчетные результаты применения ОВОУ в СОКК ГПУ;16К
4. 1. Ісаков Б.В., Мовчан С.М., Рассо[
шанський В.С., Бочкарев Ю.В., Шевцов А.П.,
Кузнецова С.А., Коломєєв В.М., Ізбаш В.І.,
Ксендзюк М.В. Контактний конденсатор ус;
тановки ГПУ;16К //Нафтова і газова про;
мисловість. – 2005. – № 5 (223). – С.
53–55.
5. Коломєєв В.М., Ксендзюк М.В., Романов В.В.,
Мовчан С.М., Шевцов А.П., Кузнецова С.А., Дикий
М.О. ГПУ;16К: дослідно;промислова експлуа;
тація, міжвідомчі приймальні випробування,
перспективи використання // Нафтова і газова
промисловість. – 2006. – № 4 (228). –
С. 38–40.
124 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 7
|