Вторник, 08.10.2024, 22:28
Приветствую Вас Гость | RSS

Лекции по ГТД

Форма входа

Теплообменник утилизационный газоперекачивающего агрегата ГПА-16 «Волга»

1. ВВЕДЕНИЕ

Настоящая лекция предназначена для ознакомления обслуживающего персонала компрессорных станций, эксплуатирующих газоперекачивающие агрегаты ГПА-16 «Волга», с основными техническими данными, устройством и принципом работы утилизационного теплообменника. Перед допуском к работе персонал должен изучить техническое описание 34.0147.00.000ТО, инструкцию по эксплуатации 34.0147.00.000ИЭ и правила техники безопасности.

В тексте лекции приняты следующие сокращенные обозначения:
УТО — утилизационный теплообменник
ГПА — газоперекачивающий агрегат
КС — компрессорная станция
МЭО — исполнительный механизм электрический однооборотный
КИП — контрольно-измерительные приборы

2. НАЗНАЧЕНИЕ

УТО ГПА-16 «Волга» предназначен для утилизации теплоты уходящих газов от приводного двигателя с целью теплоснабжения собственно КС, а также отпуска тепла в виде горячей воды потребителям за пределами КС.

Применение УТО позволяет исключить сжигание газа в котельной КС как зимой, так и летом, повысить коэффициент использования топлива, снизить выбросы тепла в окружающую среду с выхлопными газами.

3. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

1 Теплопроизводительность УТО (при температуре окружающего воздуха минус 50ºС и полностью закрытом байпасе и открытых заслонках трубных пучков) МВт/Гкал/ч 4,0/3,4
2 Расчетная температура воды:
— на входе
— на выходе

оС
оС

70
115
3 Давление воды, не более МПа 1.2
4 Расчетный расход воды т/ч 76.32
5 Расчетное гидравлическое сопротивление МПа 0.03
6 Аэродинамическое сопротивление УТО на расчетном режиме Па 1200
7 Диапазон регулирования теплопроизводительности УТО - 1:10
8 Параметры выхлопных газов ГПА на расчетном режиме:
— расход газов
— температура газов

кг/с
оС

62
309
9 Габариты и масса
— длина
— ширина
— высота
— масса

мм
мм
мм
кг

2700
4960
5680
10700


4. УСТРОЙСТВО

УТО ГПА-16 «Волга» устанавливается в выхлопном газоходе газоперекачивающего агрегата. Соединение УТО с газоходом фланцевое, разъемное.

В состав УТО входят:
- теплообменный блок с 4 трубными пучками, газорегулирующими заслонками трубных пучков и байпасного канала, снабженных рычажными устройствами;
- диффузор;
- два электропривода (МЭО) заслонок устанавливаемых в специальных шкафах МЭО;
- два устройства ручного управления заслонками;
- комплект запорно-предохранительной арматуры;
- комплект трубопроводов, фланцев, фитингов для обвязки УТО;
- присоединительные детали и крепежные изделия;
- КИП.

Теплообменный блок состоит из каркаса с газорегулирующими заслонками и четырех выкатных трубных пучков. Соединение теплообменного блока с выхлопным газоходом и диффузором разъемное, фланцевое. По периметру каркаса размещена теплозвукоизоляция из супертонкого базальтового волокна, закрытая изнутри перфорированными стальными листами.

Установка и демонтаж трубных пучков осуществляется в горизонтальной плоскости. Для облегчения извлечения и установки трубных пучков в каркасе теплообменного блока предусмотрены катки — по четыре на каждый трубный пучок.

Газорегулирующие заслонки теплообменного блока — жалюзийного типа, разделены на две группы — заслонки перед трубными пучками (далее — заслонки пучков) и заслонки байпасного канала (далее — заслонки байпаса).

В нижней части теплообменного блока расположена опорная балка с тремя опорными площадками для установки УТО на опоры. Опоры под УТО поставляются с опорной рамой газохода ГПА.

Трубный пучок представляет собой набор оребренных шестиходовых змеевиков из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, размещенных в каркасе. Расположение труб в пучке шахматное, количество продольных рядов труб (по ходу газов) — 6. Наружный диаметр труб 25 мм, толщина стенки — 2,5 мм. Оребрение приварное, спирально-ленточное.

Подвод и отвод воды осуществляется через патрубки с фланцами Ду100 мм, приваренные к входной и выходной камерам, выпуск воздуха и дренирование воды — через штуцеры Ду20 мм. Расположение труб в пучке обеспечивает гарантированный полный слив воды самотеком.

Газорегулирующие заслонки пучков и байпаса обеспечивают регулирование теплопроизводительности УТО за счет распределения потока газов между пучками и байпасом, при этом предусмотрена механическая блокировка, предотвращающая возможность одновременного закрытия всех заслонок. Заслонки пучков могут закрываться только после полного открытия заслонок байпаса и, наоборот, заслонки байпаса могут закрываться только после полного открытия заслонок пучков.

Блокировка одновременного закрытия заслонок должна обеспечиваться также схемой АСУ ГПА; механическая блокировка является дублирующей.

Привод заслонок пучков и байпаса — раздельный, осуществляется двумя МЭО, крутящий момент от которых передается с помощью рычажных устройств к заслонкам.

При наладке работы заслонок и при ремонте МЭО используются устройства ручного управления заслонками.

МЭО предназначены для эксплуатации при температурах окружающей среды от минус 30оС до плюс 50оС и размещены в двух одинаковых шкафах защищающих их от прямого воздействия солнечной радиации, осадков, пыли и брызг воды. Шкафы МЭО расположены по разные стороны газохода и закреплены на диффузоре.

Шкаф МЭО представляет собой сварную конструкцию закрытую теплоизолирующими панелями и имеет 2 двери для обеспечения возможности обслуживания МЭО. Для предотвращения снижения температуры в шкафах ниже минус 30оС в них установлены теплоэлектронагреватели (ТЭН), включаемые схемой АСУ ГПА. Измерение температуры в шкафах осуществляется с помощью установленных в них термометров сопротивления.

Диффузор УТО предназначен для обеспечения перехода от сечения выхлопного газохода ГПА к сечению УТО и представляет собой сварную металлоконструкцию с теплозвукоизолирующими панелями из супертонкого базальтового волокна закрытого изнутри перфорированными листами. Для обеспечения доступа внутрь УТО по обе стороны диффузора предусмотрены люки. В нижней части диффузора расположена опорная балка с тремя опорными площадками для установки УТО на опоры.

Запорно-предохранительная арматура, трубопроводы, фланцы и фитинги для обвязки УТО поставляются монтажным комплектом.

Монтаж трубопроводной обвязки УТО осуществляется по проектной документации привязки теплообменника согласно схемы комбинированной принципиальной 34.0147.00.000С3. Для достижения максимальной эффективности теплообмена трубные пучки должны быть подключены параллельно по воде и общее направление движения воды по пучкам должно быть противоположным направлению движения газов с выхлопном газоходе (противоточная схема включения).

В комплект поставки УТО входят также КИП и устройства для их установки на обвязке УТО.

Принцип работы УТО следующий:

уходящие газы омывая оребренную поверхность змеевиков нагревают циркулирующую в трубных пучках воду. Максимальная теплопроизводительность достигается при полностью открытых заслонках пучков и полностью закрытых заслонках байпаса. При отсутствии тепловой нагрузки открываются заслонки байпаса, заслонки перед пучками закрываются и весь поток газов уходит в дымовую трубу, минуя трубные пучки.

5. ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ

При подготовке УТО ГПА к пуску необходимо выполнить следующее:

1. провести анализ питательной воды на соответствие следующим нормам:
- карбонатная жесткость не более 0,7 мг-экв/л.
- содержание растворенного кислорода - не более 0,05 мг/кг.
- содержание свободной углекислоты - не допускается.
- содержание взвешенных веществ - не более 5 мг/кг.
- показатель рН - не менее 7.

2. провести наружный осмотр УТО и убедиться в исправности установленных на нем механизмов, запорно-предохранительной арматуры и КИП.

3. полностью открыть заслонки байпаса и трубных пучков.

4. закрыть задвижки 33-ВН401…33-ВН408 на трубопроводной обвязке и открыть дренажные вентили 33-ВН413…33-ВН424 по схеме 34.0147.00.000СЗ.

5. провести необходимые приготовления в схеме АСУ ГПА для работы с УТО.

После выполнения вышеперечисленных работ УТО готов к эксплуатации.

6. ПОРЯДОК РАБОТЫ

При работе ГПА с отключенным УТО задвижки 33-ВН401…33-ВН408 должны быть закрыты, а вентили 33-ВН413…33-ВН424 открыты.

Пуск УТО в эксплуатацию должен производиться, как правило, при неработающем ГПА. Допускается также пуск УТО и при работающем ГПА.

Пуск УТО при неработающем ГПА производится в следующей последовательности:

1. Производится заполнение УТО водой для чего необходимо:
- закрыть дренажные вентили 33-ВН413...33-ВН424;
- открыть вентили для выпуска воздуха 33-ВН409...33-ВН412;
- открыть задвижки 33-ВН401...33-ВН404 и заполнить УТО водой из теплосети;
- после появления воды из вентилей 33-ВН409...33-ВН412 закрыть их;
- открыть задвижки 33-ВН405...33-ВН408.

2. Запускается ГПА и после вывода его на рабочий режим необходимо отрегулировать температуру воды на выходе УТО изменением положения заслонок пучков или байпаса в соответствии с (отопительным) температурным графиком, принятым в системе теплоснабжения КС. Регулировку осуществляют с помощью схемы АСУ ГПА или с помощью устройства ручного управления заслонками.

3. Регулирование температуры воды производится следующим образом.

Если температуру воды необходимо уменьшить, следует постепенно прикрывать заслонки пучков вплоть до полного их закрытия (в исходном положении заслонки пучков и байпаса полностью открыты). И, наоборот, если температуру воды необходимо увеличить, следует постепенно прикрывать заслонки байпаса вплоть до полного их закрытия.

Пуск УТО при работающем ГПА производится в следующей последовательности:

1. Перевести работу ГПА на режим с минимально возможной нагрузкой газотурбинного двигателя.

2. Установить заслонки байпаса в положение «открыто», а заслонки пучков в положение «закрыто» (полный перепуск выхлопных газов мимо поверхностей нагрева трубных пучков в байпасный канал).

3. провести заполнение УТО водой, для чего необходимо:
- закрыть дренажные вентили 33-ВН417...33-ВН424;
- открыть дренажные вентили 33-ВН413...33-ВН416;
- открыть вентили для выпуска воздуха 33-ВН409...33-ВН412;
- открыть задвижки 33-ВН405...33-ВН408;
- открыть задвижки 33-ВН401...33-ВН404;
- после появления воды из вентилей 33-ВН409...33-ВН412 закрыть их;
- после стабилизации гидравлического режима работы УТО (прекращения гидравлических ударов) закрыть дренажные вентили 33-ВН413...33-ВН416.

4. Перевести работу ГПА на рабочий режим.

5. Отрегулировать температуру воды на выходе УТО в соответствии с температурным графиком. Регулирование температуры воды осуществляется постепенным открытием заслонок пучков вплоть до полного их открытия. При необходимости дальнейшего увеличения температуры воды, следует постепенно прикрывать заслонки байпаса вплоть до полного их закрытия.

Останов УТО при работающем ГПА производится в следующей последовательности:

1. Перевести работу ГПА на режим с минимально возможной нагрузкой газотурбинного двигателя.

2. Установить заслонки байпаса в положение «открыто», а заслонки пучков — в положение «закрыто».

3. Слить воду из УТО, для чего следует:
- открыть дренажные вентили 33-ВН413...33-ВН424;
- открыть вентили для выпуска воздуха 33-ВН409...33-ВН412;
- закрыть задвижки 33-ВН401...33-ВН404;
- закрыть задвижки 33-ВН405...33-ВН408;
- после прекращения выхода воды и пара из вентилей 33-ВН409...33-ВН424 закрыть их.

4. Перевести работу ГПА на рабочий режим.

При плановом или аварийном останове ГПА вода из УТО должна быть слита. При кратковременных остановах ГПА, в случае необходимости поддержания УТО в состоянии готовности, допускается слив воды не производить, если будет обеспечена циркуляция воды через УТО и температура ее на выходе из УТО будет не менее 30оС.

Запрещается работа УТО в режиме кипения воды.

В межотопительный период заслонки пучков должны быть постоянно закрыты.
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0