Модернизация оборудования и реконструкция парка ГПА

Модернизация – это один из путей улучшения функциональных свойств оборудования и его показателей без принципиального преобразования. Путь малозатратный и потому относится к экономичным способам совершенствования оборудования, не требующим коренной перестройки технологического процесса.

Основным недостатком модернизации является замедленная (в определенном смысле консервативная) форма развития и совершенствования технологического процесса.

Поэтому модернизацию оборудования КС следует рассматривать на определенном этапе развития отечественного трубопроводного транспорта как промежуточный способ улучшения технических характеристик оборудования КС в период, предшествующий реконструкции. Например, модернизация регенеративных ГПА путем замены пластинчатых регенераторов, имеющих конструктивные недостатки, на трубчатые, позволяет увеличить мощность ГПА и повысить КПД агрегатов до 31…32 %.

Ряд безрегенеративных газотурбинных установок модернизируются путем перевода их на работу по регенеративному типу, что также позволяет повысить КПД двигателей.

Реконструкция предусматривает комплекс мер по коренному переустройству, расширению, возможно, строительству новых цехов, с заменой устаревшего оборудования и внедрением новейших технологий.

В настоящее время с участием ряда ведущих предприятий оборонного комплекса внедряются следующие программы.

1. Реализуется программа разработки и освоения новых типов ГПА со стационарным, авиационным и судовым приводом. Максимальный КПД агрегатов увеличился до 38,7 % (ГПА - 25Р "Урал"). Совершенствование внутренних систем охлаждения, применение новых материалов, в т. ч. на керамической основе, позволит достигнуть КПД 35…42 %.

2. Ведется опытно - промышленная эксплуатация ГПА с парогазовымциклом, что, по расчетам специалистов, даст возможность довести суммарный КПД КС до 45 – 46 %. Увеличение к.п.д. достигается за счет объединения газотурбинной и паросиловой установок, в результате надстройки парового цикла высокотемпературным газовым циклом.

3. Разработаны, внедрены и эксплуатируются на территории Украины 2 лидерные комбинированные газопаротурбинные установки с регенерацией воды в цикле (КГПТУ с РВЦ) мощностью 25 МВт и 16 МВт. Впрыск пара в камеру сгорания может увеличить мощность установок на 56 – 60 % и повысить КПД до 50 - 52 % по условиям ISO 2314. При этом обеспечивается снижение выбросов NO_х в атмосферу в 3 – 4 раза, что значительно улучшает экологическую обстановку в районе КС.

4. Ведутся исследовательские работы по созданию комбинированного парогазового цикла с частичным окислением природного газа и промежуточной его каталитической конверсией, с расчетом повышения КПД ГПА до 55 – 60 %. И т. д.

5. И наконец, нельзя не отметить совершенно новое революционное направление, предполагающее использование бинарных установок для генерации электроэнергии за счет утилизации тепла выхлопных газов ГТУ. Тепло, теряемое с уходящими газами, примерно в 2 - 3 раза превышает полезно использованное тепло ГТУ. Это значит, что резервы сбросного, а потому бесплатного теплоносителя огромны.

При общей мощности ГПА с газотурбинным приводом, установленных на КС ОАО "Газпром", равной 36,6 млн. кВт (по состоянию на 2005 г.), и среднем паспортном значении КПД ГТУ 27,5 %, потери тепла с уходящими газами примерно равны: .

Подчеркнем, что резервы данного вида вторичных энергоресурсов по мощности соизмеримы по мощности с централизованной энергосистемой России.

В соответствии с отраслевой Концепцией реконструкции объектов транспорта газа можно выделить основные принципы реконструкции:

- преимущественное использование ГТП;

- применение энергосберегающего оборудования нового поколения;

- укрупнение единичных мощностей ГПА, (особенно для многоцеховых КС), что повышает эксплуатационные показатели ГТП и ЦБН;

- сокращение резервных мощностей за счет повышения надежности оборудования, использования межцеховых перемычек и совершенствования ремонтно-технического обслуживания;

- перевод цехов с неполнонапорной схемы на полнонапорную;

- формирование современных систем управления КЦ и КС на базе унифицированных систем автоматического управления;

- сокращение санитарно-защитных зон, благодаря снижению вибраций и выбросов загрязняющих веществ;

- внедрение современных систем безопасности КС (пожаротушение, контроль загазованности, средства технического диагностирования и т.д.);

- ориентация преимущественно на российских и кооперативных производителей оборудования.

Производство электроэнергии, как побочного продукта при трубопроводном транспорте природного газа, позволит обеспечить не только собственные нужды в чистом энергоносителе, но и продавать электроэнергию сторонним потребителям, вплоть до выдачи электроэнергии в централизованную энергосистему. На КС МГ высокопотенциальное тепло выхлопных газов можно утилизировать для совершения механической работы – привода нагнетателя, что эквивалентно выработке электроэнергии.

В этом плане создание пилотных установок, генерирующих электроэнергию на КС, ГРС и др. объектах газовой промышленности, можно рассматривать как начало развития отраслевой энергетики.

Таким образом, в результате реконструкции и технического перевооружения газопроводов возможно не только сокращение топливно-энергетических затрат на транспорт газа, но и прямое целенаправленное производство электроэнергии за счет вторичных энергоресурсов.

Проблема наращивания мощности энергосистемы России за счет утилизации высокопотенциального бросового тепла объектов газотранспортной системы заманчива и перспективна, но спорна, очень сложна и требует разработки специальных программ.

Реконструкция и модернизация объектов КС должна производиться обоснованно, с принятием соответствующих технических решений:

- выбором и использованием наиболее эффективного вида ГПА;

- оценки целесообразности перевода безрегенеративных ГТУ на работу по регенеративному циклу;

- замены изношенного и морально устаревшего оборудования на новое, более эффективное высокотехнологичное оборудование;

- максимального использования теплоты уходящих газов ГТУ;

- развития и внедрения энергосберегающих технологий транспортировки газов;

- широкого использования методов и средств технической диагностики для объективной оценки состояния оборудования КС;

- обоснованного определения сроков проведения необходимых видов ремонта и т.д.

Применение газоперекачивающих агрегатов нового поколения позволит получить определенный эффект:

- на 25 – 30 % снизить потребление газа на технологические нужды,

- улучшить экологическую обстановку за счет снижения выбросов окислов азота, до 50…100 мг/м³;

- существенно повысить надежность газотранспортной системы;

- обеспечить наработку на отказ 3500 час;

- время вынужденного простоя уменьшить до 1% календарного времени;

- обеспечить межремонтный ресурс не менее 20 – 25 тыс. часов.

Следует отметить, что принятая в отрасли программа реконструкции является весьма напряженной, требует существенных материальных затрат, хотя и не охватывает при этом значительную часть парка устаревшего газотранспортного оборудования. Недостаток финансирования приводит к тому, что по некоторым позициям программа отстает от запланированных сроков.

Дата добавления: 2015-07-14