Газоперекачивающий агрегат

САНВРЕТЕ Н оюз Соаетски цкалистически Республик 1729379 И У СВИДЕТЕ АВТО РС Уиковано 25.04.80. Бюллетень1 ао денни изобретений и открытийДата опубликования описания 05.05.(72) Авторы изобретения сильев и Ю. Н. Ванюшин А. Н. Ложкин,союзный научно-исследовательский институт природных газов 71) Заявит ЕГА(54) ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИ Изобретение относится к технике транспорта природного газа, а более конкретно - к устройству газопарохолодильного газоперекачивающего агрегата, устанавливаемого на компрессорной станции магистрального газопровода, а также может быть использовано в стационарной теплоэнергетике.Известны парогазохолодильные агрегаты, содержащие парогазовую установку с силовой паровой. турбиной и трубодетандером, размещенным после напорных экономайзеров в газоходе выпускных газов 11.Недостаток известного агрегата заключается в жесткой связи между выработкой механической энергии и холода.Известен газоперекачивающий агрегат, содержащий.нагнетатель с приводом и последовательно установленные за нагнетателем по ходу газа теплообменник-охладитель и турбодетандер первой ступени 2.Недостаток этого агрегата заключается в его неэкономичности.Цель изобретения - повышение экономичности.Эта цель достигается тем, что привод выполнен в виде парогазовой установки с размещенными в выхлопном тракте газовой турбины турбодетандером, на одном валу с последним установлен турбодетандер топливного газа установки, а к выходу обоих турбодетандеров подключены теплообменники, которые параллельно сообщены по охлаждаемой среде с выходом турбодетандера первой ступени.На чертеже приведена схема газоперекачивающего агрегата.Он имеет комперссор 1, установленный наодном валу с газовой турбиной 2. Компрес сор 1 связан трубопроводом 3 с высоконапорным парогенератором 4, который трубопроводом 5 связан с дополнительной камерой 6 сгорания, размещенной перед входом в газовую турбину 2. Газовая турбина 2 соединена с котлом-утилизатором 7, который соединен трубопроводом 8 с паровой турбиной 9 с электрическим генератором 10.Поспедовательно к котлу-утилизатору 7подключены экономайзер 11 первой ступени, экономайзер 12 второй ступени и газоохла 2 о дитель 13. Экономайзер 11 связан трубопроводом 14 с подогревателем 15 питательной воды, а экономайзер 12 с трубопроводом 16 - с деаэратором 17 и трубопроводом 18 через конденсатный насос 19 с конденсатором 20 паровой турбины 21. На одном валу с паровой турбиной 21 установлен газовый нагнетатель 22 и газовый турбодетандер 23 первой ступени охлаждения газа.Между нагнетателем 22 и турбодетандером 23 размещен теплообменник-охладитель 24, 5Газовый нагнетатель 22 связан с магистральным газопроводом 25, а трубопроводом 26 - с турбодетандером 27 топливного газа.На одном валу с турбодетандером 27 размещены воздухонагнетатель 28, турбодетандер 29 газовоздушной смеси, который через сепаратор 30 связан с газоохладителем 13.К сепаратору 30 подключен сборник 31 конденсата.Воздухонагнетатель 28 трубопроводом 32 включен между экономайзером 12 и газоохладителем 13. Деаэратор 17 имеет питательный насос 33, который трубопроводом 34 подключен к котлу-утилизатору 7.Паровая турбина 9 включена трубопроводом 35 между паровой турбиной 21 и конденсатором 20.26Турбодетандер 23 трубопроводом 36 и трубопроводом 37 соединен с теплообменником 38 природного газа и теплообменником 39 топливного газа.Теплообменник 38 соединен трубопроводом 40 с турбодетандером 29, теплообменник 39 трубопроводом 41 - с турбодетандером 27 и трубопроводом 42 - с парогенератором 4.Теплообменник 38 имеет выхлопной коллектор 43 и соединен трубопроводом 44 с магистральным газопроводом.Дополнительная камера сгорания б связана трубопроводом 45 с трубопроводом 42.Высоконапорный парогенератор 4 паропроводом 46 соединен с паровой турбиной 21.35Работает газоперекачивающий агрегат следующим образом.В компрессоре 1 сжимается засасываемый из окружающей среды воздух, которь.й подается в камеру сгорания высоконапор- щ ного парогенератора 4, в его радиационных и конвективных поверхностях нагрева образуется пар, поступающий по паропроводу 46 в приводную паровую турбину 21. Часть воздуха после компрессора 1 направляется в дополнительную камеру сгорания 6, кото рая используется для поддерживания постоянной температуры продуктов сгорания (при переменной нагрузке) перед газовой турбиной 2 путем сжигания в ней топлива. После парогенератора 4 и дополнительной камеры сгорания 6 газовоздушная смесь (продукты горения топлива) поступают в газовую турбину 2, являющуюся приводом для воздушного компрессора 1.Газовая турбина 2 работает с противо- давлением.55После газовой турбины газовоздушная смесь поступает в котел-утилизатор 7, где генерируется пар для турбины 9 собственных нужд привода генератора 10, После котла-утилизатора 7 паровоздушная смесь поступает последовательно в напорные экономайзеры 11, 12 первой и второй ступеней; охлаждается конденсатом, поступающим с помощью конденсатного насоса 19 сначала в экономайзере 12 второй ступени, затем в деаэратор 17. Из деаэратора 17 питательным насосом 33 питательная вода подается в экономайзер 11 первой ступени, высоко- напорный парогенератор 4 и в котел-утилизатор 7. Для охлаждения газовоздушной смеси после экономайзеров может быть применен при необходимости воздушный или водяной газоохладитель 13, включенный в схему агрегата, Вместе с продуктами горения топлива (газовоздушной смесью) в этом газоохладителе 13 производится также и охлаждение сжатого в воздухонагнетателе 28 воздуха, подводимого по трубопроводу 32. Далее газовоздушная смесь поступает в сепаратор 30 капелькой влаги, в котором осуществляется ее выделение из продуктов сгорания топлива, конденсат собирается в сборнике конденсата 31; конденсат используется для восполнения его утечек в системе питания. Далее отсепарированная от капельной влаги газовоздушная смесь поступает в турбодетандер 29 газовоздуш ной смеси, где расширяется, охлаждается и превращается з хладагент, который охлаждает транспортируемый газ в теплообменнике 38., куда газ поступает после газового турбоде 1 андера 23 по трубопроводу 36. Мощность, развиваемая турбодетандером 29, используется для привода воздухонагнетателя 22. После теплообменника 38 газовоздушная смесь (продукть; сгорания) идет в выхлопной коллектор 43. Для привода воздухонагнетателя 28 используется также мощность, развиваемая турбодетандером 27 топливногс газа, в котором топливный газ, поступающий из магистрального газопровода 25 и трубопровода 26, срабатывает свой раснолагаемый теплоперепад, превра;цается в хладагент и охлаждает газ в теплообменнике 39. Вторая ступень охлаждения использует в качестве хладггента газовоздушную смесь и топливный газ. Паровая турбина 21 служит для привода газового нагнетателя 22, включенного в систему магистрального газопровода 25. Для обеспечения дополнительного охлаждающего эффекта сверх полученного в результате использования в качестве хлад- агента газовоздушной смеси и топливного газа в первой ступени охлаждения и газовом нагнетателе 22 увеличивают ступень повышения давления, а после нагнетателя 22 газ поступает в газовоздушный или газоводяной поверхностный теплообменник-охладитель 24,охлаждаетсяв нем и направляет- ся в газовый турбодетандер 23, в котором расширяется и охлаждается, а развиваемая турбодетандером 23 мощность используется для привода газового нагнетателя 22, вслед729379 Формула изобретения авскнйКорректорПодписноетета СССРткрытийнаб., д. 4/5ул. Проектная,итель А.МК. Шуфри725 Соста Техре Тираж Государст елам изоб ква, Ж - Патент,едактор Н. Катаман аказ 1236/32 Макаренко ЦНИИНпо13035, Млиал ППП венного коми етений и о 5, Раушская Ужгород,5ствие чего уменьшается потребная мощность паровой турбины 21. Из указанных элементов и рабочих процессов состоит первая ступень охлаждения. В зависимости от времени года охлаждающий эффект первой ступени может измениться. Применение газо- перекачивающего агрегата на компрессорной станции повысит производительность магистрального газопровода и снизит эксплуатационные расходы. Газоперекачивающий агрегат, преимущественно для магистральных газопроводов, содержащий нагнетатель с приводом и последовательно установленные за нагнетателем по ходу газа теплообменник-охладитель ьи турбодетандер первой ступени, отличаюиийся тем, что, с целью повышения экономичности, привод выполнен в виде парогазовой установки с размещенными в выхлопном тракте газовой турбины турбодетандером, на одном валу с последним установлен турбодетандер топливного газа установки, а к выходу обоих турбодетандеров подключены теплообменники, которые параллельно сообщены по охлаждаемой среде с выходом турбодетандера первой ступени. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР394575, кл. Г 02 К 25/00, 1971.2. Стоккер В. Ф. Холодильная техника и кондиционирование воздуха, М., Машиностроение, 1962, с. 163 - 165.