КОМПРЕССОРЛЫҚ СТАНЦИЯДАН ШЫҚҚАН ГАЗДАРДЫ УТИЛИЗАЦИЯЛАУ

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 27 бет
Таңдаулыға:

ЖОСПАР

КІРІСПЕ 3
ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ 4
ГАЗДЫ ТАСЫМАЛДАУҒА ДАЙЫНДАУ 7
Газды механикалық қоспалардан тазарту 8
Газды салқындату арқылы құрғату 11
Газды одоранттау 11
Табиғи газдарды күкіртті қосылыстардан және көмірқышқыл газынан тазарту 12
КОМПРЕССОРЛЫҚ СТАНЦИЯДАН ШЫҚҚАН ГАЗДАРДЫ УТИЛИЗАЦИЯЛАУ 12
Утилизация нормалары 15
ПОМПАЖ ЖӘНЕ ОНЫ БОЛДЫРМАУ 16
ЕСЕПТІК БӨЛІМ 19
ҚОРЫТЫНДЫ 40
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР 41

КІРІСПЕ

Қазіргі уақытта газды жерасты сақтау қоймалары болса да
газқұбырөткізгішінің жұмыс тәртібі жыл бойына газ берілісінің бір
қалыпсыздығымен сипатталады. Қысқы мезгілде газқұбырөткізгіштері газбен
қамтамасыз етудің ең жоғарғы тәртібінде жұмыс істейді. Газ шығыны ұлғайған
жағдайда жүйені газбен толтыру үшін газ жерасты сақтау қоймасынан алынады.
Жазғы мезгілде газды тұтыну төмендейтіндіктен газдың артық бөлігі жерасты
сақтау станциясына жіберіледі.
Компрессорлық станциялардың жабдығы мен байланусылары газ
құбырөткізгішінің айнымалы жұмыс тәртібіне арналып орнатылған.
Компрессорлық станциялардан айдалатын газ мөлшерін жұмыс істеп тұрған
газ айдағыш агрегаттардың санын, газотурбиндік турбинаның күштік
турбинасының айналу жиелігін өзгерту арқылы өзгертуге болады. Барлық
уақытта қажетті газ көлемін агрегаттардың ең аз санымен айдауға жағдай
жасалуы керек. Бұл өз кезігінде отындық газдың шығынын төмендетеді.
Газқұбырөткізгішінің өткізу қабілетін реттеу үшін кейбір компрессорлық
станцияларды тоқтату практикада көп қолданылмайды, себебі мұндай үлгімен
жұмыс істеу кезінде энергия шығындары жоғарылайды. Бірақ жазғы мезгілде
газды тұтыну күрт төмендесе кейбір компрессорлық станция уақытша
тоқтатылады.

ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

Компрессорлық станцияның арналуы және сипаттамасы

Газ кәсіпшілігінен шыққан газ тұтынушыға жеткенге дейін
құбырөткізгіштің ішкі кедергісін жеңу кезінде қысымы төмендейді.Қысымның
төмендеуі газқұбырөткізгішінің өткізу қабілетінің төмендеуіне әкеледі.
Сонымен қатар, тасымалданатын газдың температурасы азаяды. Гидравликалық
есеппен анықталған арақашықтық сайын газдың қысымын көтеретін аралық
компрессорлық станциялар орнатылады. Компрессорлық станцияның арасындағы
қысымның ауытқуы сығымдау дәрежесі деп аталады (ε=P2P1).
Сығымдау дәрежесі станциялардағы негізгі жабдықты таңдаудағы негізгі
параметрлердің бірі болып табылады.
Газ құбырының соңғы бөлігіндегі қысым компрессордың кірісіндегі
қысымды көрсетеді. Ал газ құбырының бастапқы бөлігіндегі қысым
компрессордың шығысындағы қысымды көрсетеді.
Қазіргі заманғы компрессорлық станция бұл- табиғи газды дайындау және
тасымалдау бойынша негізгі технологиялық процестерді қамтамасыз ететін
күрделі инженерлік құрылыс. Магистралдық газқұбырөткізгішінің бойында
компрессорлық станциялардың орнатылуы шартты түрде 2 суретте көрсетілген.
Бұл суретте ,сондай-ақ, компрессорлық станциялар арасындағы қысым мен
температураның ауытқуы көрсетілген.
Компрессорлық станция магистралдық газқұбырөткізгішінің құрылыс
кешеніндегі басқарушы элемент болып табылады. Компрессорлық станцияның
жұмыс көрсеткіштерімен газқұбырөткізгішінің жұмыс тәртібі анықталады.
Компрессорлық станциялар атқаратын қызметі бойынша келесі түрлерге
бөлінеді:
1) магистралдық газ құбыр өткізгішіндегі компрессорлық станциялар(КС);
2) сығымдау компрессорлық станциялары;
3) газ толтыру компрессорлық станциялары.
Магистралдық газқұбырөткізгіштеріндегі компрессорлық станциялар басты
және аралық болып бөлінеді.
Басты компрессорлық станциялар тікелей газ кен орнының жанында
магистралдық газқұбырөткізгішінің басында орнатылады. Газды өндіру
барысында кен орнындағы қабат қысымы төмендеп, газды өз қысымымен
тасымалдау мүмкін болмай қалады. Сондықтан қажетті қысым мен берілісті
ұстап тұру үшін басты компрессорлық станция тұрғызылады. Басты
компрессорлық станцияның аралық компрессорлық станциядан айырмашылығы- оның
сығымдау дәрежесі үлкен және онда технологиялық газды дайындау сапасына
жоғары талаптар қойылады.
Аралық компрессорлық станциялар әдетте 100-150 км сайын орнатылады.
Олардың міндеті- жобалық тапсырмаға сәйкес қысымды қамтамасыз ету.
Магистралдық газқұбырөткізгіштері негізінен 5,5 МПа және 7,5 МПа
жұмыстық қысымға тұрғызылады.
Сығымдау компрессорлық станциялары мұнай немесе газ кен орындарында
(газлифтілік әдіс қолдану кезінде) немесе газды жер асты сақтау
қоймаларының жанында орнатылады. Бұл станцияның ерекшелігі- сығымдау
дәрежесі өте жоғары (2-4).
Газ толтыру компрессорлық станциялары шағын ыдыстарға газды үлкен
қысыммен толтыруға арналған.
Орнатылған жабдығы бойынша компрессорлық станциялар ортадан тепкіш,
газомоторлық және аралас болып бөлінеді.
Қолданылатын жетек түріне байланысты газотурбиндік, газомоторлық және
электрлік жетекті болып бөлінеді.
Сығымдалу сатыларға байланысты бір немесе көп сатылы сығымдау сатылары
болып бөлінеді

Компрессорлық станцияның құрылыс құрамы:

1. Бір немесе бірнеше компрессорлық цех;
2. Электрлік немесе трансформаторлық подстанция;
3. Газды тасымалдауға дайындау қондырғылары;
4. Сумен қамтамасыз ету жуйесі (өрт сөндіру жуйесімен қоса алғанда);
5. Ішкі және алыс байланыс жүйесі;
6. Майды регенерациялау қондырғыларын қоса алғандағы майлау жүйесі;
7. Жанар-жағармай қоймалары;
8. Механикалық шеберханалар;
9. Химиялық зертханалар;
10. Технологиялық құбырөткізгіштер;
11. Қабылдау және айдау коллекторлары;
12. Материалдық қойма;
13. Тұрмыстық- әкімшілік ғимараттар;
14. Күзет жүйесі;
15. Бақылау өлшеу аспаптары және автоматика қалқандары;
16. Магистралдық құбырөткізгішшке жалғану торабы (қырғыштарды жіберу-
қабылдау торабы).

Компрессорлық станцияның негізгі техникалық көрсеткіштері :
– компрессорлық станцияның шығысындағы қысым және өнімділік;
– бір агрегаттың сығымдау дәрежесі;
– компрессордың қолданатын қуаты болып табылады.

Компрессорлық станциялардың технологиялық үлгі-сызбалары

Компрессорлық цехтың технологиялық байланыстары келесі мақсаттарға
арналып орындалады:
- магистралдық газқұбырөткізгішінен технологиялық газды қабылдау;
- технологиялық газды механикалық қоспалардан және тамшы түріндегі
ылғалдан шаңұстағыштарда және сүзгілі сепараторларда тазалау;
- сығымдалуға жіберілетін газ ағыстарын үлестіру және ГАА-дың
жүктелу үлгі-сызбаларын реттеу;
- сығымдалған газды ауамен салқындату аппараттарында суыту;
- іске қосу және тоқтату кезінде компрессорлық цехты станциялық
сақинаға шығару;
- газды магистралдық газқұбырөткізгішіне жіберу;
- компрессорлық станцияға кіргізбей газды магистралдық
газқұбырөткізгішімен транзиттік өткізу;
- қажет болған жағдайда компрессорлық цехтың барлық технологиялық
құбырөткізгіштерінен газды атмосфераға лақтыру.
Ортадан тепкіш айдағыштардың түріне байланысты ГАА-ды
байланыстырудың екі принципиалдық үлгісі бар:
- толық арынды айдағыштарға арналған параллель коллекторлық
байланысу үлгісі;
- толық арынсыз айдағыштарға арналған тізбекті-параллель байланысу
үлгісі.

ГАЗДЫ ТАСЫМАЛДАУҒА ДАЙЫНДАУ

Газдың физикалық жағдайы оны тікелей пайдалануға мүмкіндік бермейді,
өйткені оның құрамында азғантай сұйықтар бар, мысалы мұнай мен су, сондай-
ақ ластанғыш заттар, атап айтқанда токсикалық күкіртсутектері мен
көмірқышқылы диоксиді, олар газдың алдын-ала тазартылмай пайдалануға
мүмкіндік бермейді. Мұндай газ қышқыл немесе күкірті бар деп аталады.
Қышқыл газ кері сорылып, компрессорлар арқылы қысымның бірегей деңгейіне
дейін келтіріледі, содан кейін ол тазартуға, қайтадан жер қабатына айдауға
мүмкін болады.
Өндірістен келетін газдың құрамында бөтен қоспалар: қатты бөлшектер
(құм), ауыр көмірсутектердің конденсаттары, су булары, күкіртсутек,
көмірқышқыл және инертті газдар кездесуі мүмкін.
Газдың құрамында қатты бөлшектер компрессордың тетіктерінің тез
тозуына әкеледі. Қатты бөлшектер құбырдың бойындағы арматураларды және
өлшеу бақылау приборларын бітеп тастайды, құбырдың көлденең қимасын
кішірейтуі мүмкін. Сұйық бөлшектер құбырдың астыңғы бөлігіне жиналуы да
құбырдың көлденең қимасын кішіреюіне және құбырдың, басқа да метал
қондырғылардың таттуына әкеледі.

Газды механикалық қоспалардан тазарту

Механикалық қоспаларға ұңғыдан газ ағынымен ілесіп шыққан тау
жыныстардың бөлшектері, магистралды құбырөткізгіштің құрылысынан қалып
қойған қалдықтар, сұйық конденсат және су жатады.
Жұмыс жасау принципі бойынша газ механикалық қоспалардан тазалауға
арналған аппараттар екі топқа бөлінеді:
Шаңнан құрғақ тазарту принципі бойынша; бұл аппараттарда шаңның
айырылу негізінен гравитация және инерция күштерді арқасында жүзеге асады;
оларға циклонды шаңұстағыштар, гравитациондық сепараторлар және әр түрлі
фильтрлер (керамикалық, металлокерамикалық, т.б.) жатады.
Шаңнан сұйық тазарту принципі бойынша; бұл жерде газдан айырылатын шаң
жуғыш сұйықтық арқылы өтеді; бұл сұйықтық регенерациядан және тазартудан
кейін қайта аппаратқа қайтарылады; оларға вертикальды и горизонтальды майлы
шаңұстағыштар жатады
Газды тазалау кенорыннан тұтынушыға дейін бірнеше сатыдан өтеді.
Ұңғыдан газ ағынымен ілесіп шыққан тау жыныстардың бөлшектерінің шығуын
болдырмау үшін фильтрмен жабдықтайды.
Екінші сатыда газ жерүсті сепараторлардан өтеді. Бұл сепараторларда
газдан сұйық пен конденсаттан және шаңнан тазартылады.

Бір секционды гравитациондық сепаратор
1-шығыс келте құбыр
2- кіріс келте құбыр
3- люк
4- сепараторды үрлеуге арналған келте құбыр

Газдың циклондағы қозғалысы
1- газ шығысы
2-газ кірісі
3-механикалық қоспалар

Газды тазартудың үшінші сатысы магистралды құбырөткізгіштің
сызықтық бөлігінде және компрессорлық станцияларда жүргізіледі. Сызықтық
бөлікте конденсат жинақтағыштар қойылады. Себебі толық емес сепарациядан
кейін газда сұйықтық болуы мүмкін.
Конденсат жинақтағыштардың арасында ең көп қолданылатыны – кеңею
камерасы типіндегі конденсат жинақтағыштар.
Олардың жүмыс істеу принципі құбыр диаметрінің үлкеюі кезінде газ
ағынынан сұйық тамшыларының ауырлық күшінің әсерінен түсуіне негізделген.

Кеңею камерасы типіндегі конденсат жинақтағыш
1-газ құбыр
2- Кеңею камерасы
3- қаттылық қабырғалары
4- конденсат ағып кетуге арналған құбыр

Газды салқындату арқылы құрғату

Төмен температуралы айыру қондырғыларда газды салқындату газды құрғату
үшін кеңінен қолданылады. Салқындату температурасына сәйкес төмен
температуралы айыру тәсілі арқылы 80 нен 100 % дейін ауыр көмірсутектерден
айыруға және қажетті шық нүктесіне дейін құрғатуға болады.
Практикада төмен температуралы айыруды қолданады (ТТА). Бұл айыруда
қабаттық қысымды өзгерту (газды дросселдеу) арқылы және жасанды салқын
арқылы температуралардың ауытқуларын алады.
Поршендік или турбиндік детандер газды жоғары салқындатуға және төмен
температуралы айыру қондырғылардың жұмыс жасау ұзақтығын ұзартуға мүмкіндік
береді.

Газды одоранттау

Күкіртсутектен тазартылған газ түссіз және иіссіз болып келеді.
Сондықтан оның ағындыларын байқау өте қиын болып келеді. Газ тасымалының
қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін оны одоранттайды, яғни оған жағымсыз иіс
береді. Ол үшін газ құрамына арнайы одоранттарды енгізеді. Бұл
одоранттардың жану өнімдері зиянсыз болуы, газбен химиялық әсерлеспеуі және
коррозия тудырмауы керек. Одоранттар бағасы жағынан арзан болуы керек. Осы
талаптарды этилмеркаптан қанағаттандырады. Газды одоранттауды бас және газ
таратушы станцияларда жасайды.

Табиғи газдарды күкіртті қосылыстардан және көмірқышқыл газынан тазарту

Көп кенорындардың табиғи газдарының құрамында күкіртті компоненттер
мен көмірқышқыл газы кездеседі. Күкіртті қосылыстар жанған кезде S02 және
S03 қосылыстарын түзеді. Ал олардың ауадағы үлкен мөлшері Адам өміріне
қауіпті болып келеді. Күкіртсутек H2S және көмірқышқыл газ С02 су бар жерде
болат құбырлардың, компрессорлы машиналардың коррозиясына тудырады. Қазіргі
кезде күкіртті компоненттер құрамы бойынша газға қойылатын талаптар өсіп
келеді.

КОМПРЕССОРЛЫҚ СТАНЦИЯДАН ШЫҚҚАН ГАЗДАРДЫ УТИЛИЗАЦИЯЛАУ

ГТҚ-ның жану камерасына енгізілетін әрбір килограмм отын, өзімен бірге
оның жұмыс құрамының жану жылулығына сай жылу енгізеді. Бірақ, жеткізілген
жылу толығымен пайдалы қолданылады. Жылудың жоғалтулары болады, осыларды
мүмкін минимумға дейін төмендету; жобалау сатысында, дәл осылай
газқұбырларды пайдалану шарттарында, үнемділіктің ең басты мәселесі.
ГТҚ-да жылуды кетіп бара жатқан газдармен жоғалту көптеген факторларға
тәуелді болады: ГТҚ циклының бастапқы параметрлеріне, оның жылу схемаларына
және құру күй-жағдайларына, ГТҚ-ның орта жүктемелерін пайдалану барысында,
сыртқы ауа температурасына . Жылу жоғалуының 58-62%, ГТҚ-да жанған
жанармай, кетіп бара жатқан газдармен бағалауға болады, ал егер пайдалану
шарттарында жану өнімдерінің су буларының конденсациясын еске алсақ, онда
65-70% жоғалтулар болуы мүмкін. Мынау, барлық КС-тан кетіп бара жатқан
газдармен жылу жоғалтуларының жиынтығы, бүгін көптеген шартты отын
тонналарына эквивалентті. КС-қа газ турбиналы энергожетек даму болашағын
ескере отырсақ, жылу жоғалтулары өсе береді.
Еске алу керек, практика бойынша ГТҚ утилизациялық жылуалмастырғыш
қондырғыларында кетіп бара жатқан газдардың жылуын Q2 толық қолдана
алмаймыз, ал тек қана оның Q12 кетіп бара жатқан газдардың ең аз мүмкін
температурасымен анықталатын жартысын. Нақты, утилизациялау
құрылғыларындағы кетіп бара жатқан газдардың температурасы теория бойынша,
салқын жылутасушының бастапқы температурасына дейін төмендей алады. Бірақ
та құйрық беті өте аз температураның жылу құлауында жұмыс істей алады, және
де оларды даярлауға үлкен ақша қаражатын жұмсау талап етеді. Сонымен қатар,
кетіп бара жатқан газдардың ақырғы температурасын анықтауда; су булардың
шық нүктесімен есептесуге тура келеді, ол отын құрамына тәуелді болады,
сутегі санына және элементарлық құрамға кіретін су буларына. Табиғи газға
ол 500С деңгейде болады. Себебі, утилизационды құрылғыда ыстық және салқын
жылутасушының арасындағы температурасы 500С-тен аз болмау керек, 100-1100С
деп кетіп бара жатқан газдардың температурасын қабыл ал ең сәтті болады.
Бірақ кетіп бара жатқан газдардың температурасын анықтауға арналған
әдістемелер жеткілікті түрде жоқ. Кетіп бара жатқан газдардың температурасы
1200С-тан төмен болмау керек деп есептеледі.
Жағармайдың газ жанулары өнімдерінен тұзсыз су конденсат алуы
ескеріледі, төмен кетіп бара жатқан газдардың температурасы 1200С төмен
болмау керек және пайдалы қолданылатын жылу саны көбейтіліді .
ГТҚ-ны күзгі-жазғы пайдалану шарттарында, сыртқы ауа температурасы 0-
ден 300С-ға дейін өзгеретін жағдайда, жылуы агрегаттардың жұмыс істеу
тәртібінің өзгеруі алыстаған газдардың жылуына маңызды ықпалын тигізбейді,
себебі турбинаның алдындағы газдардың температурасын тұрақты ұстауға
болады.
Қысқы пайдалануда, әсіресе солтүстік газқұбырларының шарттарында,
сыртқы ауа температурасы 0 0С-ден төмен болған жағдайда, ГТҚ-ның қуатынан
турбина алдындағы газ температурасына шек қоюға болады, ол жылудың
төмендеуіне әкеліп соғады( 70-85% дейін номиналды).
Утилизатордан кейінгі температурасы 1500C деп алынуы 97 тсағ суды
700C-тан 1050C-қа дейін қыздыруға мүмкіндік берді. Бұл компрессорлық
станцияың ішкі сұраныстарын қанағаттандырады. Утилизаторлар Кунградская
компрессорлық станциясында орналастырылған. Екі утилизатордың біріккен
жылуөнімділігі сынау нәтижелері бойынша 3,0 МВт болды.
Жылуды утилизациялаудың перспективті әдістерінің бірі қуатты арттыру
және утилизациялау қондырғысының электрожетегімен компрессорды вентилятор
арқылы үрлеу жолымен газотурбиналық қондырғының үнемділігін жақсарту болып
табылады.
Жылуды утилизациялаудың әсерінен компрессорлық станцияда
газотурбиналық қондырғыдағы отынның жылуын пайдалану коэффициенті 60-80%
деңгейінде болады.
Газотурбиналық қондырғының жану өнімдерінде ауадағы оттегінің 80%-на
дейін оттегі болады. Себебі регенеративті газотурбиналық қондырғыларда
ауаның артық көлемінің коэффициенті 7-ге дейін жетеді.
Қосымша жану камераларын орнату арқылы ыстық газдар ағынында кез
келген өндірістік отынды тиімді жағып және шығу газдарының жылуын пайдалану
арқылы отынның жылуын пайдалану коэффициентін арттыруға болады.
Егер газотурбиналық қондырғының жобалауы кезінде утилизациялау
қондырғыларын пайдалану қарастырылса, онда олар газотурбиналық қондырғының
параметрлерін таңдауға әсерін тигізеді.

Қондырғының ПӘК-інің қондырғы кедергісініне тәуелділігі
Суреттегі мәліметтер көрсетуі бойынша қондырғының ПӘК-інің,
қысымдардың оптималды қатынастарының, жылу регенрациясының коэффициентінің
мәндері газ жағынан гидравликалық кедергісін ескере түзетілуі керек.
Жылу регенрациясының коэффициентінің мәні 4-5%-ға дейін төмендетілуі
керек. Қосымша утилизациялау қондырғыларының әсерінен кедергі өсуі
қондырғының ПӘК-ін 2%-ға төмендетеді.

Утилизация нормалары

Газ өңдеу зауыттарынан шыққан зиянды қалдықтарға келесілер жатады:
1. күкіртсутекті өңдеу қондырғыларынан шыққан газдар;
2. қондырғыларды авариялық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.