Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 [ 48 ] 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

может быть от 0,005 до 0,14 г/м. При проектировании воздухоочистительного устройства необходимо учитывать следующие возможные условия:

а) температура наружного воздуха может быть в пределах от 50 до -65" С;

Копмсоческая

во 60 ГОО

про1:зВоВительног,ть (1,;,млн. мсутми

Ряс. в.1в. Газодвнанячеекая характеристика нагнетатели 650-21-1 Начальные усаовия: 46 кгс>м/(нгК); К 1,31; Г = 288» К; -

- 76 кгс/ом«

б) относительная влажность воздуха до 100%;

в) средняя концентрация пыли в воздухе при пылевых бурях flo 140 мг/м;

г) обледенение в интервале от 5 до -10 С;

д) снежпые заносы.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации воздухозаборное устройство может иметь следующие основные элементы:

а) приемные клапаны (жалюзи);

б) воздухоочистительное устройство и воздуховод до всасывающего патрубка осевого компрессора;

в) устройство для регулирования температуры циклового воздуха;

г) шумоглушащее устройство.

К воздухоочистительным устройствам предъявляют следующие технические требования:

1) пропускная способность воздухоочистительных устройств должна соответствовать расходу воздуха через компрессор газовой турбины;

2) остаточная запыленность воздуха после очистки должна составлять 0,3 мг/мЗ;

3) максимальный размер частиц пыли после фильтрующих элементов должен быть пе более 15 мкм;

4) допускаемое гидравлическое сопротивление воздухоааборной системы до входного патрубка компрессора не должно превышать 100 мм вод. ст.;

5) поступление воздуха в воздухоочистительное устройство должно быть организовано так, чтобы предотвратить засасывание выхлопных газов и ныли с поверхности почвы;

6) высота забора воздуха онределяется по данным запыленности района расположения туроины;

7) камера фильтров должна иметь предохранительное устройство, открывающееся при гидравлическом сопротивлении в воздухоочистительном устройстве свыше 70 мм вод. ст. и обеспечивающее возможность поступления воздуха непосредственно в компрессор;

8) воздухоочистительное устройство должно быть оснащено системой авто.матического управления работой всех его элементов, согласованной со штатной системой автоматики;

9) вопросы очистки воздуха газовой турбины должны решаться в комплексе с вопросами шумоглушепия.

В качестве первой, предварительной ступени очистки воздуха используют инерционные пылеуловители конструкции ЦКТИ (рис. 6.17). Схема установки пылеуловителей в воздухозаборной камере по ОСТ 24.022.10-73. В первой и второй зонах, характеризуемых слабой и повышенной зависимостью, могут устанавливаться фильтры III класса (эффективность улавливания - частицы пыли более 10 мкм). К ним относятся ячейковые фильтры системы Рекк.

Более совершенным фильтром, работаюнщм по тому же принципу, является самоочищающийся фильтр завода «Кондиционер» (Харьков) типа КГ. В самоочищающихся фильтрах пыль задерживается па непрерывно движунщхся сетчатых панелях, смачиваемых веретенным маслом нри прохождении панели через масляную ванну. Воздух, обрабатываемый в фильтрах, должен поступать равномерно по всему сечению фильтрующей поверхности со скоростью, не превышающей 3 м/сек.

Конструкция воздухозаборных]камер предусматривает возможность работы ГТУ без фильтров. Для этого после фильтров по ходу воздуха на воздухозаборной тракте устанавливаются приемные жалюзийные клапаны с дистанционным управлением, сообщающие всасывающий тракт с наружным воздухом.

Шум оглушение. Основная полоса частот - полоса, в которой верхняя граничная частота в два раза больше нижней. Средняя геометрическая частота активной полосы, гц,

f = Vhk, (6.14)

где fx - нижняя, /2 - верхняя граничная частота, гц.

Звуковое давление Р - избыточное давление в данной точке среды по сравнению с давлением при отсутствии звукового поля. Уровень звукового давления, дб,

L = 201g(P/Po), (6.15)

где Р - среднее квадратическое значение звуковогв давления в заданной полосе частот в точке измерения, н/м*; Ре - пороговое значение среднего квадратического звукового давления, равное 2-10* н/м!.

Рабочий процесс газовых турбин КС требует значительного количества атмосферного воздуха, который аатом в виде продуктов сгорания выбрасывается в атмосферу. Шум при работе ГТУ распространяется в атмосферу через воздухозаборный тракт, трубопроводы от противопомпажных клапанов и газоходы отработанных газов. Основными источниками гаума являются компрессор, противопожарные клапаны - на всасывании ГТУ, газовая турбина низкого давлепия - на выхлопе ГТУ, а также корпус ГТУ в случае

Запыленный

Очищенный воздух

Рис. в.17. Инерционный пылеуловитель ЦКТИ.

недостаточной его звукоизоляции. Нормируемыми параметрами шума являются уровни звукового давления в октавных полосах частот со средними геометрическими частотами 63, 125 , 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 гЦ. Уровни звукового давления, создаваемые на территории жилой застройки источниками шума (машинами, оборудованием, установками), дб,

L = Lp -201gr -

1000

(6.16)

где Lp - уровни звуковой мошности, излучаемой источниками шума, вт; г - расстояние от источника шума до территории жилой постройки, м; Р - затухание шума в атмосфере, дб/км*

Акустический расчет проводится в восьми октавпых полосах со средними геометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 гц. Расчет включает: 1) выявление шумовых характеристик основного оборудования (по данным завода-изготовителя); 2) определение расчетных точек в помещениях и на территории (например, диспетчерская и граница застройки города); 3) определение допустимых уровней звукового давления для расчетных точек в соответствии с таблицей; 4) определение оншдаемых уровней звукового давления L в расчетных точках до осуществления мероприятий

по снижению шума; 5) определение требуемого снижения уравней звукового давления в расчетных точках; 6) выбор конструкции глушителей шума.

На КС основные источники шума находятся внутри компрессорных цехов. Наибольший шум создает осевой компрессор. Шум распространяется ио всасывающему воздуховоду и через выходное отверстие (жалюзи) воздухо-ваборной камеры проникает в атмосферу. Для снижения шума необходимо параллельное проведение расчетов и инструментальных замеров акустических парагаетров, в связи с чем проект шумоглушения рекомендуется выделить.

Выхлопной тракт и использование тепла отходящих газов. Назначение выхлопного тракта ГТУ заключается в отводе дымовых газов турбины в атмосферу. В табл. 6.15 приведены данные о количестве дымовых газов для различных агрегатов; также приведены температуры, постоянному воздействию которых подвергаются газоходы.

ТАБЛИЦА 6.15

Количество дымовых газов, подлежащих отводу, и их температура

Основные Требования, предъявляемые к газоходам:

1) плотность - газоход работает под избыточным давлением, проникновение дымовых газов в помещение недопустимо;

2) долговечность, коррозионная стойкоЬть - газоход подвержен постоянному воздействию высоких температур;

3) безопасность - из-за неплотности стопорных клапанов возможно скопление в газоходе взрывоопасной смеси;

4) доступность ревизии и ремонта опор, компенсаторов, изоляции;

5) умеренное гидравлическое сопротивление.

Плотность достигается тщательной сваркой с последующими испытанием и проверкой мыльным раствором всех сварных соединений. Долговечность, коррозионная стойкость обеспечиваются выбором металла для газохода. Рекомендуемый металл: сталь углеродистая марок 10 и 20, сталь легированная марок 15М, 20М, 12МК, 15МК; толщииастенки не меньше 5 мм. Безопасность должна быть обеспечена естественной вептиляцией во время стоянки турбины. Наличие тяги должно быть проверено. Бели она отсутствует, то необходима установка на газоходе взрывных клапанов по правилам Госгортехнадзора СССР. В соответствии с техническими условиями на ГТУ полное гидравлическое сопротивление газохода, включая теплообменные аппараты, не должно превышать 100 мм вод. ст. Учитывая жесткие требования по величине сопротивления, необходимо избегать в коиструкции газохода резких поворотов и изменений сечения, скорость потока газов не должна превышать 60 м/сек. После составления схемы газохода, включая дымовую трубу, следует провести гидравлический расчет, руководствуясь данными о коэффициентах сопротивления. Газоход должен быть рассчитан на компенсацию.

Использование тепла отходящих газов. Реализация рабочего процесса газовых турбин неизбежно связана с невозвратными потерями тепла. Лучшие образцы газовых турбин полезно используют 27- 30% тепла, получаемого при сгорании топлива; остальные 70% бесполезно рассеиваются во BHeiranoro среду. Наибольшее внимание вызывают потери тепла с уходящими газами, которые составляют основную часть потерь и

имеют относительно высокий температурный потенциал, что облегчает полв8~ ную передачу тепла источнику с более низкой температурой. Существует два основных способа испольвования тепла уходящих газов. Первый способ заключается в подогреве воздуха, поступающего из компрессора в камеру сгорания. Таким образом экономится топливо на подготовку рабочего тела в камере сгорания для газовой турбины. Установка воздухоподогревателя повышает к. п. д. ГТУ на 4-5%. Однако целесообразность применения ГТУ с регенерацией необходимо проверить технико-экономическим расчетом, так как вместе с экономией газа растут капитальные затраты и эксплуатационные расходы. При распределении типов агрегатов по трассе следует руководствоваться принципом установки безгенераторных маишн на головных КС.

Второй способ заключается в подогреве воды в утилизационных теплообменниках, устанавливаемых во внешнем контуре для теплофикации близлежащих объектов. В настоящее время разработаны теплообменные аппараты для следующих ГТУ: ГТ-6-750, ГТ-750-6, ГТК-10 и ГТК-16 на давление 20 кгс/см*, что позволяет транспортировать теплоноситель на расстояние до 10 км. Теплопроизводительность отдельного пучка теплообменника подобрана таким образом, чтобы можно было варьировать теплосъемом в зависимости от потребности станции. В табл. 6.16 приведены данные, характеризующие теплообменные аппараты.

ТАБЛИЦА 6.16

Характеристика утилизационных теплообменников

для различных ГТУ

Показатели

ГТ-6-750

ГТ-750-6

ГТК-10

ГТК-16

Теплосъем с ГТУ, Гкал/ч Количество греющих газов, т/ч Температура газа, °С: на входе на выходе Температура воды, "С: на входе на выходе Давление воды, кгс/см* Сопротивление по газу,

мм вод. ст. Количество теплообменников

Количество пучков на теплообменнике

420-310 300-185

1,3 218

270-214 189

420-380 274

170 114

48,6

70 150 20

170 . 62

Для принятия тепла из теплообменников и подачи его потребителям на станции необходимо сооружать утилизационную станцию- установкой на ней сетевых циркуляционных и подпиточных насосов, систем химводо-подготовки и деаэрационноп установки. Производительность этих установок определяется но каждой КС в зависимости от конкретных условий, характера потребителей, дальности пх расположения и графика потребления. Однако для всех станций должна быть предусмотрена возможность ввода в эксплуатацию теплофикационного оборудования поэтапно, по мере пуска ГТУ, объектов потребления тепла и т. д.

Всасывающие воздуховоды и выхлопные газоходы. Для уменьшспия расхода металла и затрат труда на изготовление воздуховоды и газоходы следует по возможности проектировать круглого сечения. Прямоугольное

сечение можно предусматривать при значительных компоновочных затруднениях, в местах примыкания к прямоугольным элементам оборудования и т. п. В проектах должно быть предусмотрено разделение на отдельные, изготавливаемые на заводе блоки д.тя возможности перевозки их железно-дороншым транспортом и удобства монтажа на станции. Воздуховоды круглого сечения с 1>н 2020 мм проектируют из листовой стали толщиной 3, с Д, 2220 мм - 4, короба прямоугольного сечепия - 3 мм; газоходы нроектируют из листовой стали толщиной 5 мм.

При проектировании газоходов и воздуховодов следует применять прокат следующего сортамента: уголки равпобокие 36 X 36 X 4, 50 X 50 X 5, 63 X 63 X 6, 75 X 75 X 6, 90 X 90 X 8, 100 X 100 X 10 мм (ГОСТ 8509-72, ГОСТ 535-58»); швеллеры 10, 12, 16, 20, 24. 30 мм (ГОСТ 8240-72, ГОСТ 535-58*); сталь тонколистовую толщиной 1,5 (только адтя линзовых компенсаторов), 2 и 3 мм (ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-74, ГОСТ 16523-70*); сталь тонколистовую (ГОСТ 19903-74, ГОСТ 19904-74, ГОСТ 14637-69*); сталь полосовую 5 X 50, 6 X 60, 6 X 70, 8 X 90, 10 X 45, 12 X 56 и 16 X 63 (ГОСТ 103-76, ГОСТ 535-.58 *).

Для болтовых соединений элементов газоходов и воздуховодов с оборудованием необходимо применять следующие крепежные изделия: болты диаметром 12, 16, 20 мм класса прочности 3,6 в нерасчетных и 4,6 - в расчетных соединениях (ГОСТ 7798-70*); гайки диаметром 12, 16, 20 мм класса прочности 4 в нерасчетных и 5а - в расчетных соединениях (ГОСТ 5915-70*).

При проектированип воздуховодов в качестве прокладочного материала следует применять картон асбестовый толщиной 5 мм по ГОСТ 2850-58 (зазор между фланцами 5 мм).

Для коробов, работаюхцих при температуре до 200 С, применяется сталь марки ВСт2кп2 (ГОСТ 380-71*) и тонколистовая сталь марки ВСтЗкп4 (ГОСТ 16523-70*). Для газопроводов, работающих при расчетной температуре выше 400° С, марка стали выбирается проектной организацией по согласованию со специализированным институтом.

Для сварки газоходов и воздуховодов и опорных конструкций рекомендуются: при ручной сварке - электроды Э-42 и Э-46 (ГОСТ 9467-70); при полуавтоматической сварке в среде углекислого газа - сварочная проволока марки СВ-С8Г2С или Св-08ГСА (ГОСТ 2246-70*); при полуавтоматической сварке - порошковая проволока ПП-АН1-ПП-АНЗ. Расход электродов при ручной сваркепринимается по данным табл. 6.17.

ТАБЛИЦА 6.17

Расход электродов нри ручной сварке на изготовление и монтаж газоходов и воздухопроводов, % от массы узла

Воздуховоды и газоходы должны быть простыми по конструкции. Для придания им необходимой жесткости следует предусмотреть ребра жесткости: на прямоугольных секциях - продольные и поперечные, а на круглых трубопроводах 1020 мм - поперечные. Для предотвращения деформации краев секции газоходов и воздуховодов при транспортировке и удобства монтажа на концах секций должны быть запроектированы флапцы или пригоночные плитки. В последнем случае ребра жесткости размещают на расстоянии 100-150 мм от края секции. На прямоугольных секциях поперечные