Газтурбиналы ондырыны жне компрессорлы станцияны параметрлерін есептеу

Тапсырмалар:

1) німділігі бойынша компрессорлы станцияны есептік параметрлерін анытау.

2) Жетекті айналу жиілігін жне уатын анытау.

1. КС-дагы газ айдаыштарды (ГТ) жмыс тртіптерін анытау.

азіргі газбырларыны жмыс режімдері газды біркелкі емес берілісімен сипаттапды. Газубырыны ткізу абілеттілігі теселуін бір тулікті ішінде (газды кндіз жне тнде пайдалану), бір аптаны аралыында (газды жмыс жне демалыс кундері пайдалану) жне бір жылды ішінде (газды ыста жне жазда пайдалану) арастыруа болады. КС арылы айдайтьга газ млшерін жеке ОТА-ды осумен немесе айырумен, сондай-а газтурбиналы озалтышты кштілі турбинасыны айналу жиілігін згерту арыны реттеуге болады. Біра, газбырыны ткізушілік абілеттілігін жеке КС-ды айыру арылы ретгеу іс жзінде тэжірибеленбейді, себебі газды сыынуа жмсалатын энергия шыыныны кебейуінен, осындай реттеу схемасында.

Газбырларыны орта апталы ткізу абілеттілігіні згеру сипаттамасы мына едеумен аныталады

(1)

мнда ;

Qорт - газбырыны орташа апталы ткізу абілеттілігі;

Q1 - газбырыны бір жын ішіндегі ай бойынша орташа апталы ткізу абілеттілігі (млн. м/апта);

Т - бір жылдаы згеру кезеі (Т=12 ай = 52 апта);

I - жылды кнтізбелік басынан арастырынанны е соы кезеіне дейінгі апталык уаыт;

tо - газбырыны німділігіні максимум моментіне жеткен кездегі уаыт;

Q1- газ бырыны німділігіні згеру амплитудасы (Q1=Qmax-Qорт).

Газбырыны ткізу абілеттілігі тербелісіні сальістырмалы амплитудасы немесе энергожетектеушіні (ГТ) жктемесіні (жмыс режимі) згеру сипаттамасы мьгаа атынаспен аныхалады.

 

(2)

Газ кен орындарындаы німділікті таусылуыны нэтижесінде, жаа газ кен орындарыны пайда болуында жне кне газ пайдаланушы орындарды айыруды себебінен газ бырларын пайдалану кезде, оларды жмыс режімдеріні езгеруі ммкін.

Бл жадайда газбырыны откізу абшеттілігіні (1.1) згеруін мынадай трде жазуа болады

 

+Q1 (3)

мнда Q1 - арастырын отыран кезендегі (жыл) КС арылы газды берілісіні жоарылауы немесе тмедеуі.

Тедеуді талдау мынаны крсетеді, газбырыны е кеп жне е аз салыстырмалы апталы еткізу абілеттілігі мына атынастармен аныталады:

Qmax= =1+ (4)

Qmax= =1- (5)

 

КС-ны агрегаттарыны жісгемелі коэффициентін газбырыны ткізу абілеттілігіні салыстырмалы амплитудалы тербблісіне Р байланысты томендегі атынаспен анытауа болады.

 

Kж= (6)

 

мнда - КС-да жмыс жасайтын барлы агрегаттарды орташа тиімділік уаты (осындысы). - КС-даы жмыс істейтін барлы агрегаттарды паспортты уаты (осыды).

Келтірілген атынастар КС-даы энергожетегі жмысыны ерекшелігін сипаттайды, сонымен бірге энергожетектеуші жетектеушілер згермелі жмыс режимін есептелуі керек екендігін крсетеді (не тікелей жеке агрегатты уатын реттеу, не тікелей КС-даы жмыс жасайтьга агрегаттарды санын згерту арылы).

 

2. Жетекті айналу жиілігін жне уатын анытау.

КС-да: механикалы энергия жне электр энергия ндіріледі, ГТ-да жылу регенерацияланады жне айта пайдаланады, тасымалданатын газ. ОТА-да сыылады, жылуалмастырушы аппараттарда тасымалданатын газ салындатылады.

КС-даы магистралды газ кбырларындаы газды сыу шін темендегідей ГАА-тар олданынады;

1) газомотокомпрессорлар - газпен жмыс жасайтын поршеньді іштен жанатын озалткынггы поршеньді компрессорлар;

2) электрожетектілі ортадан тепкіш компрессорлар;

3) стационарлы газтурбиналы ондырьпш (ГПО ортадан тепкіш компрессорлар;

4) авиациялы ГТ-лы ортадан тепкіш компрессорлар;

5) бугазды негізіндегі циклде жасалан ГАА-тар;

6) газтурбиналы жетектілі поршеньді компрессорлар.

Атап ту керек, 5 жне 6 пунктердегі крсетілген ГАА-тар сирек кездеседі.

Газтурбиналы жетекті КС-ды энергожетегіні негізгі трі жне уат бойынша (%) тмендегідей блінеді: станционарлы ГТ 70%, ГТ авиациялы трі - 24%; судолы ГТ -6%;

КС-даы жетектіні трі негізінде газ бырыны ткізу абілеттілігімен аныталады.

Жалпы ГТ-ны уаты тмендегідей параметрлермен аньгталады:

(7)

мнда - газ ысымы,

- газбырыны диаметрі,

ЕКС - газды сыылу дрежесі,

- айдаышты клемдік німділігі, м3/мин,

бр.тер – брылау тередігі,

G - айдаынпъщ массалы німділігі (кг/с). ткізу абілетгілігі кп емес газбырлары шін (Q < 20...30 млн.м3/апта) газомотокомпрессорлар олдану тиімді, ткізу ісабшетгілігі (Q > 20...30 млн. м3/апта) газбырлары пгін айрыша тиімділі ОТА-тар ГТ-лы немесе электроозалткъшггы жетектілі.

Газомотокомпрессорлы (ГМК) жетекшілі жоары п..к.-ке ие (30...38%), бл кезде шсен сыылу дрежені Екс алуа ммкшдік бар. ГМК-ны кемшіліктеріне жататындар: аз агрегатты уат жне газ берілісі, конструкциясынъщ крделігі, лкен металлсыйымдылыы, аз салыстырмалы мотоорлы (45 .... 50 мы са дейін), аз пайдаланушыны жндеу аралыыны мерзімі 5 ...8 мы саат. ГМК-ны келешектік тиімді олданатын жерлеріне жататындар КС-даы газды жерастына сатауда жне тменгі температуралы операцияларды жргізуде.

Электрожетектілі ГАА-ды негізгі артышынытарына кіретіндер: лкен мотооры (150 мы саат, автоматизация жне басару аршайьімдыныы, экологиялы ауіпсіздігі, ктуші персоналды саныны ысаруы ГМК-лы КС-лармен салыстыранда (20 ....30%) дейін, жне ктуші персоналдарды ебектік жадайыны жасаруы.

Электрожетектілі ГАА-нъщ кемшілігне жататындар: КС-лы ауданда салыстырмалы арзан электро-энергияны керектігі, трасыз жмыс режіміне нашарлы имкемділігі электроозалтышты трактыны айналу жиілігіні серіні себебінен. Электроэнергиянъщ КС-дан алыс болуынан электр берілетін жйені руа мэжбр етеді, ал оны зі лкен капиталды пшъшдарды ажет етеді. Осыны бэрі, электроэнергияны оай жне арзан пайдалауа ммкіншіліктерді аз болуына байланысты, электрожетектілі ГАА-ды кеінен пайдалануда кедергі болын тр.

КС-ды газ бырларында кеінен тараан станционарлы ГТ-лар (жылуды регенерапиялаушы жне регенерагшяламаушы) - 70 %, авиациялы - 24% жне судолы -6%.

ГТ-лар ГМК-мен салыстыранда кбірек арапайым рыныма ие, бір агрегатга кп уатгы (агрегатгы уаты лкен) пайдалануа болады, рылымы арапайым, толы тецесілген, автоматизацияа жасы беріледі, уатты бірлікте меншікті салмаы аз жне салыстырмалы габариттік лшемділігі лкен емес.

ГТ-ны негізгі кемгшліктерше жататындар-экономикалы тмендегі (п..к.-ті 26 ...30%) жне КС-ды згермелі жмыс режімдеріні ГТ-ны п..к.-не кбірек сері. біра ГТ-лар, сол ГАА-ны айдайтын табии газымен жмыс жасайды.

Магистралды газ бырларыны КС-лары шін ртрлі уаттылы (кВт) жетектілі ГАА-тар олданылады: 4000, 6000, 10000, 12000, 16000, 25000. Бірліктік ГАА-ды уаты алдында крсетілген крсеткіштермен мынадай байланысты: Диаметрлері В=720....1020мм газбырлары шін, КС-дан шыатын газды жмысты ысымы Ршы=5,5 МПа - да уаты 6 ...10 мы кВт агрегаттар олданынады; Dгаз б= 1220 мм, Ршы=7,5 МПа- 6 ....10 мы кВт агрегаттар; 1420 мм жне Ршы=7,5 МПа-да 16 .... 25 мы кВт олданылады.

детге азіргі газбырларын жобалаанда жне пайдалананда КС бойынша кысымдардын сыылу дрежесі ЕКС =1,3 ... 1,6 шамасында кабыдцанады.

Газ ксітиілігінде олданатын ГТ-ды принципалдыц схемалары. арапайым ашы циклді ГТ-ны принципалды схемасы

ГТ- жылу озалтынгы, ода машинаны білігіндегі механикалы энергия газды аыныны кинетикалы энергиясы (жану німділігіні) арылы алынады, ал оны зі жанан отынны потенциальды энергиясыны нтижесінде болады. ГТ-ны негізгі элементтері: газ турбинасы, жану камерасы, ауа компрессоры.

Газтурбинасы турбомашина болып есептелінеді, онда жмысшы денені жылу энергиясы айналатын роторда механикалы энергияа ауысады.

Турбинаны соплолы аппаратыны басында жмысшы денені ішкі энергиясыны бір блігі газ аыныны кинетикалы энергиясына теді, сосын жмысшы доалата кинетикалы энергияны бір блігі айналатын роторды механикалы энергиясына ауысады. Соплолы немесе баьггтаушы аппараттарды жне жмысшы доалаты тізбектілі орналасуын (осындысын) турбинаны сатысы деп атайды.

Жмысшы денеге жылу беруді жмысшы денеде сыылу жне лаю процестерін йымдастыру тсілдеріне туелді, ГТ-лар ашы жне жабы циклдер болын блінеді. Ашы циклді ГТ-да сырты ауа, сьнъшу жне лаю процестерін жне жыну беру жйесін ете, сырты атмосфераа жіберіледі, сонан кейін оны алашы кйіне айтару ммкін емес. Мнай жне газ ксішпілігіншде ашы циклді ГТ-лар одданынады, яни олар крылымды, арапайымды жне сенімдшік жаын крсетеді. Газ ксіпшілігінде ГАА-тар шін, кп тараан осы айтылан ГТ-ны схемасы.

 

а) - бірлікті ГТ; б) - екібілікгі ГТ1-осьтік компрессор; 2 - жану камерасы; 3 - газтурбинасы; 4- пайдалы жктеме (газ айдаыш); 5 - жоары ысымды газ турбинасы (ЖТ); 6 - тменгі ысымды газ турбинасы (ТТ) (кштік турбина). б) схемасы ГТ-ны крсеткіштерін тратандьгоушы шін, згермелі жктемелерде (газбырларында) кеінен олданынады, кай кезде тартыш турбина 6 згермелі айналу жиілігінде жмыс жасаанда, ртрлі пайдалы жістемедегі 4 уатарды мнінде.