ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Турбодетандерные агрегаты из "Расширительная холодильная техника для газовой и нефтегазовой промышленности" Анализ научно-технической литературы показывает, что на протяжении последних десятилетий турбодетандер бьш и остается наиболее совершенной расширительной холодильной машиной. Процесс расширения газа в этих устройствах максимально приближается к изоэнтропийному, а получаемая механическая энергия может быть преобразована как в электрическую, так и использована для привода компрессора. Благодаря этому имеется возможность восстановления давления обработанного газа, что важно для решения ряда практических задач. [c.10] Первый отечественный ТДА (модификация Т-3), разработанный для промысловых установок НТС, спроектирован УкрНИИ-ГАЗом, изготовлен СКБ компрессоростроения г. Казань и в 1971 г. сдан в промышленную эксплуатацию на Шебелинском ГКМ. Агрегат рассчитан на давление 8 МПа, расход газа 3 млн. м суг, макс. изоэнтропийный КПД охлаждения - 0,73 диапазон изменения частоты вращения ротора 5... 11 тыс. об/мин. В ТДА Т-3 установлена одноступенчатая осевая турбина и одноступенчатый центробежный компрессор. [c.11] В 1974 г. СКБ компрессоростроения на базе Т-3 разработан агрегат ТКО-25/64. Ряд конструктивных изменений позволил увеличить КПД турбокомпрессора до 0,8...0,82. В 1975 г. агрегаты были приняты в промышленную эксплуатацию на Шебелинском и Вуктьшьском ГКМ, содержание тяжелых углеводородов в газе которого превышало 200 г/м . Несколько лет агрегат выпускался серийно и являлся базовым ТДА этого класса для отрасли. [c.11] С помощью ТДА уже реализованы или предполагаются к реализации варианты низкотемпературной технологии - НТА, НТСР и др. Они позволят обеспечить достаточно глубокое извлечение тяжелых углеводородов из конденсатосодержащего пластового газа и его однофазный транспорт, а также обеспечить подачу газа в магистральный газопровод при температуре, не превышающей температуру многолетнемерзлых пород в районе месторождения. Последнее обстоятельство является самостоятельной задачей при разработке сеноманских залежей. [c.12] Находящиеся в эксплуатации на промыслах отечественные турбодегандеры имеют производительность до 5... 10 млн. м суг при входном давлении газа 10..Л3,5 МПа. Степень понижения давления составляет 1,4...2,0, Степень повьшгения давления в компрессоре 1Д...1,4. Час гота вращения ротора составляет 7000... 12000 об/мин. Изоэнтропийный КПД достигает 0,8...0,82, что достаточно близко к эффективности ТДА ведущих зарубежных фирм (0,83... 0,85). [c.12] В указанных установках энергия расширения природного газа в турбине используется для созданрм потоков холодного и горячего воздуха и получения электроэнергии. При этом предусматривается возможность перераспределения суммарного энергосодержания между указанными потоками. За счет преобразования избыточного давления природного газа в избыточное давление воздуха решаются проблемы нагрева природного газа перед турбодетанде-ром и поддержания неизменной частоты его вращения, и открываются широкие возможности для использования универсального энергоносителя (воздуха повышенного давления) для получения тепла, холода и электроэнергии. [c.13] Относительно широкое распространение получили турбодетандеры в процессах низкотемпературной обработки газов на газоперерабатывающих заводах. На современриых зарубежных ГПЗ, использующих турбодетандеры в качестве генераторов холода, фактическое извлечение Сг составляет 70...90 % и более, а Сз - 96 %. При этом низкотемпературные технологии на базе этих устройств считаются более рентабельными, в сравнении с другими известными технологиями извлечения углеводородных компонентов из природного или нефтяного газов [1,2,26]. [c.13] На ряде ГПЗ, входящих в структуру ОАО Газпром , применяются турбодетандеры как отечественного, так и импортного производства. [c.13] Охлажденный двухфазный поток, выходящий из турбины, подает в абсорбер, где отделяется конденсат, меркаптаны и СОз. Далее газовый поток проходит ряд рекуперативных теплообменников, где нагревается, отдавая свой холод потоку, направляемому на расширение в турбину, и далее поступает на сжатие в компрессор ТДА. Турбина агрегата развивает мощность, составляющую 80,3 % от проектной, а эффективность охлаждения расширяемого таза по фактическим данным режима эксплуатации составляет 83... 4 %. [c.14] На Оренбургском гелиевом заводе эксплуатировались турбодетандеры, разработанные НПО Гелиймаш Охлаждение газа в них осуществлялось на температурном уровне 170 К при его расширении с 3,7 до 1.8 МПа. В настоящее время ведутся работы по модернизации криогенных установок с целью увеличения степени извлечения целевых компонентов. [c.15] Рядом ведущих организаций ОАО Газпром разработана концепция создания хранилища-регулятора на базе Буктыльского НГКМ, согласно которой предполагается и реконструкция Сосногорского ГПЗ [28]. В газоразделительной установке предусматривается применение детандерного холодильного цикла с частичной ( 8 %) конденсацией газа в турбине турбодетандерного агрегата. При расширении газа с 5,4 МПа до 2,0 МПа охлаждение газа должно составить 39 К (с 228 до 189 К), что обеспечит степени извлечения целевых компонентов на уровне 90... 95 %. [c.15] Анализ опыта промышленной эксплуатации турбодетандеров показывает, что их применение позволяет снизить энергоемкость установок, обеспечить высокий уровень извлечения конденсирующихся компонентов и в ряде случаев полностью отказаться от внешних источников холода. [c.15] Как правило, все ТДА (как импортные так и отечественные) изготавливаются в блочно-комплектном исполнении. На общем основании помимо собственно ТДА монтируется система контрольноизмерительных приборов и электрооборудования, система смазки, элементы обвязки с запорной арматурой и т.д. Это позволяет сущест-внно сократить сроки и объемы строительно-монтажных работ на объекте. [c.15] Вместе с тем современный турбодетандерный агрегат представляет собой достаточно сложное изделие с точки зрения конструкции, технологии изготовления и эксплуатации. Несмотря на то, что в процессе охлаждения потока допускается его частичная конденсация на выходе из турбины, эти аппараты очень чувствительны к наличию капельной влаги и содержанию механических примесей в исходном газе. Скорости вращения роторов даже у высокопроизводительных агрегатов находятся на уровне 10 тыс. об/мин, а в малорасходных системах возрастают до 2 сотен тыс. об/мин. [c.15] Вернуться к основной статье