4. Технологические способы восстановления мощности газотурбинного привода гпа

Газотурбинные приводы нагнетателей для газоперекачивающих агрегатов (ГПА) на базе ГТУ простого термодинамического цикла являются доминирующими. К.п.д. наиболее совершенных ГТУ в классе мощностей 2,5…8 МВт достигают значения 32 %, а в классе 35…50 МВт - 42 %.

О теоретических преимуществах ГТУ с регенерацией тепла уходящих газов известно давно. При реализации ГТУ малых мощностей технологически трудно создать турбомашины с высокими к.п.д., организовать эффективные системы охлаждения горячих частей ГТУ. Здесь применение регенератора оказывается наиболее целесообразным.

Для класса мощностей привода нагнетателей природного газа 16...25 МВт в последнее время часто рассматривается схема ГТУ с промежуточным охлаждением воздуха и регенерацией тепла уходящих газов. Примером может служить проект газотурбинного агрегата "Надежда" мощностью 16 МВт и к.п.д. 43 % ОАО "Невский завод".

Контактная газо-паротурбинная установка (КГПТУ) "Водолей", разработки "Зоря"-"Машпроект" как привод нагнетателя газа также требует систему водоподготовки и отвода тепла. Неоспоримыми достоинствами КГПТУ "Водолей" являются высокие значения к.п.д., низкие значения вредных выбросов. В настоящее время КГПТУ "Водолей" имеют значения к.п.д. в условиях ISO, равные 43…45 %.

Расчеты показывают, что компрессорная станция с суммарной мощностью приводных двигателей около 50 МВт с помощью пароводяного теплоутилизационного контура может получить дополнительно около 11 МВт электрической энергии и в результате повысить коэффициент использования тепла топлива на 21…24 %. Сегодня, ввиду отсутствия мощного источника охлаждающей воды на КС, система отвода тепла от конденсатора выполнена на основе аппаратов воздушного охлаждения или сухих градирен.

Высокий уровень экономичности КС может обеспечить и применение воздушно-теплоутилизационного контура (ВТУК). Воздушный двигатель ВТУК может совместно с ГТД приводить нагнетатель непосредственно или через объединяющий редуктор. В том случае, если на КС требуется электрическая энергия, воздушный двигатель может приводить электрогенератор.

В соответствии с регламентом технического обслуживания на газотурбинные ГПА определены два вида планового ремонта: средний и капитальный. Средний ремонт - комплекс профилактических ремонтных работ на отдельных узлах ГПА, выполняемых с целью восстановления эксплуатационных характеристик агрегата при падении номинальной мощности не более чем на 15 % для ГТК-10, ГТН-9, ГТ-6-750, ГТК-16 и не более чем на 25 % для ГТ-700-4, ГТ-700-5, ГТ-750-6 и обеспечения, его надежной эксплуатации до ближайшего капитального ремонта. При среднем ремонте в обязательном порядке проводится дефектация отработавших эксплуатационный ресурс узлов и деталей. Капитальный ремонт заключается в полной разборке и дефектации основного и вспомогательного оборудования агрегата, замене отработавших заводской ресурс составных частей, в том числе и базовых, регулировке и испытании систем, выполнении работ по восстановлению эксплуатационных характеристик агрегата при падении номинальной мощности более чем на 25 % для ГТК-10, ГТН-9, ГТ-6-750, ГТК-16 и более чем на 35 % для ГТ-700-4, ГТ-700-5, ГТ-750-6. ремонтный персонал совместно проводят обследование технического состояния агрегата и на основании его результатов, а также обнаруженных во время межремонтного периода неисправностей составляется предварительная дефектная ведомость. В программу обследования входят: осмотр агрегата и систем подготовки масла, циклового воздуха; измерение рабочих параметров ГПА; определение располагаемой мощности, удельного расхода масла; виброобследование агрегата; измерение температуры корпусов. Предремонтное обследование на работающем агрегате позволяет выявить такие неисправности, обнаружить которые трудно или вообще невозможно после остановки и вскрытия агрегата. Кроме того, результаты обследования необходимы в дальнейшем для оценки качества ремонта.

Следующим важным подготовительным мероприятием является определение номенклатуры деталей и узлов, требующих замены, организация их получения до начала ремонта, а также подача предварительной заявки на ремонтно-восстановительные работы. При этом принимают во внимание: наработку деталей; необходимость в замене неисправных деталей, не замененных ранее из-за каких либо причин; результаты обследования. Окончательно вопрос о заменах решается лишь после проведения дефектоскопии на вскрытом агрегате

Примечательно, что ВТУК не требует специальных систем отвода тепла из термодинамического цикла.