- •Справочник работника газовой промышленности
- •1.2. Физические свойства газов Плотность газа
- •Удельный объем
- •Физические свойства углеводородных газов
- •Физические свойства некоторых неуглеводородных газов
- •Расход газа
- •Линейная и массовая скорость газа
- •Давление газа
- •Идеальные и реальные газы
- •Закон Бойля-Мариотта
- •Закон Гей-Люссака
- •Уравнение Клапейрона
- •Закон Авогадро
- •Критические параметры газов
- •Влажность газов
- •Смеси газов
- •Горение газов
- •Минимальное количество кислорода или воздуха, необходимое для полного сгорания газов, и продукты сгорания (в мна 1 м)
- •Наивысшая температура пламени различных газов
- •Концентрационные пределы взрываемости газов в смеси с воздухом при температуре окружающей среды 20 °с и 0,1013 мПа
- •Концентрация газа в газовоздушной смеси в зависимости от содержания кислорода
- •Теплота сгорания газов
- •Глава 2 показатели транспорта газа
- •Технические показатели магистральных газопроводов с кс, оснащенных различными газоперекачивающими агрегатами (гпа)
- •Удельные капитальные вложения (в тыс. Руб.) в строительство 1 км магистральных газопроводов
- •Капитальные вложения при сооружении кс
- •Глава 3 подготовка газа к транспорту
- •3.1. Очистка газа от механических примесей
- •Допустимые скорости газа в сепарационных узлах масляного пылеуловителя с жалюзийной скрубберной секцией
- •Техническая характеристика масляных пылеуловителей
- •Техническая характеристика пылеуловителя гп604
- •3.2. Осушка газа и борьба с гидратообразованием на магистральных газопроводах
- •3.3. Осушка газа твердыми поглотителями
- •3.4. Осушка газа жидкими поглотителями
- •Свойства химически чистых гликолей
- •Технические условия на товарные гликоли, выпускаемые отечественной промышленностью
- •Значения точек росы (в °с) влажных природных углеводородных газов
- •3.5. Низкотемпературная сепарация
- •Глава 4 транспорт газа
- •4.1. Основные понятия и формулы
- •Вспомогательные данные для гидравлического расчета газопровода
- •4.2. Упрощенный гидравлический расчет многониточного газопровода
- •Коэффициенты расхода для газопроводов разного диаметра по отношению к газопроводам с условным диаметром , равным 700, 1000 и 1200 мм
- •Практические формулы для гидравлического расчета магистральных газопроводов
- •Пропускная способность однониточных газопроводов разного диаметра
- •Коэффициент гидравлического сопротивления для газопроводов разных диаметров, эффективностии коэффициента
- •Прокладка лупинга
- •Пропускная способность магистрального газопровода при поэтапном сооружении кс
- •Значения коэффициента гидравлической эффективности при развитии газопровода
- •4.3. Гидравлический расчет многониточного магистрального газопровода с помощью номограмм
- •4.4. Расчет гидравлических потерь в местных сопротивлениях
- •Значения коэффициентов а и для наиболее распространенных на газопроводах местных сопротивлений (арматуры)
- •Коэффициент местного сопротивления гнутых труб 90°
- •Местные сопротивления тройников
- •4.5. Аккумулирующая способность и время опорожнения газопровода
- •Геометрический объем газопровода длиной 1 км
- •Определение времени опорожнения газопровода
- •4.6. Определение суточной потери газа при истечении его из отверстия в теле трубы
- •Молекулярная масса газов
- •4.7. Тепловой расчет магистрального газопровода Основные формулы и номограммы
- •Значения величины
- •Температура грунта (в °с) на различных глубинах в некоторых пунктах ссср
- •Температура воздуха (в °с) в различных пунктах ссср
- •Определение некоторых параметров, входящих в формулы теплового расчета
- •Расчетные значения теплофизических характеристик талых и мерзлых грунтов
- •4.8. Продувка и очистка полости газопровода
- •Конструктивные схемы очистных устройств
- •Глава 5 компрессорные станции
- •5.1. Электроприводные и газотурбинные кс
- •Техническая характеристика гпа с газотурбинным приводом
- •Техническая характеристика гпа с электроприводом
- •5.2. Расчет режима работы кс с центробежными нагнетателями
- •5.3. Определение основных параметров газотурбинных установок на основе обобщенных характеристик
- •5.4. Расчет располагаемой мощности гту при планировании режима работы кс
- •Параметры и коэффициенты для определения индивидуальных норм затрат топливного газа и поправочных коэффициентов к нормам
- •Расчетное давление воздуха является функцией расположения кс над уровнем моря:
- •5.5. Определение мощности на муфте нагнетатель - гту по параметрам сжимаемого газа
- •5.6. Определение расхода топливного газа для гту
- •5.7. Нормирование затрат природного газа на собственные нужды газотурбинных цехов
- •Индивидуальные нормы затрат топливного газа
- •Значения коэффициента , учитывающего влияние температуры атмосферного воздуха и загрузки гпа
- •Исходные индивидуальные нормы затрат топливного газа
- •Затраты природного газа на технологические нужды компрессорного цеха и потери
- •Потери газа в коммуникациях компрессорных цехов
- •Индивидуальные нормы затрат природного газа на технологические нужды и потери
- •Параметры расчета исходных индивидуальных норм затрат газа на технологические нужды и технические потери
- •Исходные индивидуальные нормы затрат (в м/(кВт·ч)) природного газа на технологические нужды и технические потери кц
- •5.8. Нормирование расхода энергоресурсов на кс при планировании режимов работы газопроводов с учетом коэффициентов эксплуатационных надбавок
- •Индивидуальная норма расхода топлива , кг у.Т/(кВт·ч)
- •Надбавки к нормируемому расходу энергетических ресурсов
- •Зависимость надбавки к нормируемому расходу топлива от среднемесячной температуры окружающего воздуха t
- •Эксплуатационные надбавки ,к индивидуальным нормам расхода топлива для газотурбинных гпа, %
- •Эксплуатационные надбавки для газомотокомпрессоров, %
- •Эксплуатационные надбавки ,к индивидуальным нормам расхода электроэнергии по типам электроприводных гпа, %
5.3. Определение основных параметров газотурбинных установок на основе обобщенных характеристик
Исходя из того, что приведенные характеристики (параметры) всех двухвальных газотурбинных установок (ГТУ) (за исключением агрегатов ГТК-10И и ГТН-25И, имеющих поворотные направляющие аппараты силовой турбины) были обобщены, т. е. представлены в относительной форме - в виде зависимости параметров, отнесенных к номинальным значениям (см. табл. 5.1), относительные приведенные параметры ГТУ определяют по следующим формулам:
приведенная относительная мощность
, (5.1)
где и- номинальная и фактическая мощности ГТУ;и- номинальная и фактическая температуры наружного воздуха;иноминальное и фактическое атмосферные давления;
относительный к. п. д. ГТУ
, (5.2)
где и- номинальный и фактический к. п. д. ГТУ;
приведенная относительная температура по трактам ГТУ
, (5.3)
где и- номинальная и фактическая температуры;
приведенный относительный расход топливного газа
, (5.4)
где и- номинальный и фактический расход топливного газа;и- номинальная и фактическая теплота сгорания;
относительная степень сжатия в компрессоре
, (5.5)
где и- номинальная и фактическая степень сжатия;
приведенный относительный расход воздуха через компрессор
, (5.6)
где и- номинальный и фактический расход воздуха;
приведенная относительная частота вращения
, (5.7)
где и- номинальная и фактическая частота вращения;
относительная степень расширения газа в турбине
, (5.8)
где и- номинальная и фактическая относительная степень расширения.
Каждый относительный параметр, приведенный к нормальным или номинальным условиям (см. табл. 5.1) зависит от приведенной относительной мощности. Эти же и некоторые другие параметры могут быть рассчитаны по следующим формулам:
, (5.9)
где - приведенная температура на входе турбины;
; (5.10)
; (5.11)
; (5.12)
где - приведенный расход на входе компрессора;
; (5.13)
, (5.14)
где - приведенный расход топливного газа.
Приведенная температура на выходе турбины низкого давления
; (5.15)
Приведенная температура на выходе компрессора
. (5.16)
Зависимость основных обобщенных относительных характеристик ГТУ от относительной мощности изображена на рис. 5.19.
Рис. 5.19. Обобщенные относительные характеристики ГТУ
Для определения основных параметров ГТУ в случае отклонения режима ее работы от номинального, в частности при снижении оборотов ТНД, служат характеристики, приведенные на рис. 5.20.
Рис. 5.20. Диаграмма режимов
При увеличении сопротивления входного и выходного трактов от приведенных в табл. 5.1, а также в случае отбора сжатого воздуха за компрессором проводится корректировка относительной мощности и относительного к. п. д. ГТУ:
#G0Параметр |
, % |
, % |
Увеличение сопротивления на 0,1013 MПa:
|
|
|
входного тракта
| ||
выходного тракта
| ||
Отбор воздуха за осевым компрессором в количестве 1 % от общего расхода через него.
|
-3,7 |
-2 |
Примечание. В числителе - ГТУ со степенью сжатия компрессора до 6; в знаменателе = более 6. |
Пример 5.2. Агрегат ГТК-10 имеет частоту вращения ТНД 3950 об/мин и температуру перед ТВД 770 °С. Температура наружного воздуха = +5 °С, барометрическое давление= 0,1 МПа, низшая теплотворная способность топлива= 34 332 кДж/м. За осевым компрессором отбор воздуха в количестве 1 % от общего расхода через компрессор. Определить основные параметры ГТУ.
Решение
Приведенная относительная температура перед ТВД (см. формулу 5.3)
.
Приведенные относительные обороты ТНД (см. формулу 5.7)
.
На диаграмме режимов (см. рис. 5.20) по иопределяем относительную приведенную мощность.= 1,075. По графикам (рис. 5.19)= 1,02;= 1,025;= 1,03;= 1,09;= 1,04;= 1,03;= 1,13.
Фактические значения параметров на заданном режиме определяются по формулам 5.1-5.7.
кВт.
С учетом потери 3 % мощности из-за отбора воздуха за компрессором кВт
= 756 К (483 °С);
= 458,1 К (185,1 °С);
= 5261 об/мин;
= 4,7;
= 89,2 кг/с;
= 1,03·29=29,87.
С учетом потери к. п. д. из-за отбора воздуха за компрессором = 29,87-(29,87·0,02) = 29,27.
= 4023 м/ч.