Топливоподача тэц

В статье описано топливоснабжение газотурбинной электростанции, основное топливо - природный газ, резервное топливо - дизель.

Топливоснабжение ТЭЦ

Согласно техническому заданию основной вид топлива для ТЭЦ – природный газ, резервное топливо – дизельное топливо.

Предлагаемая  система газоснабжения предусматривает подачу газа от точки подключения к существующему трубопроводу до главного корпуса ТЭЦ. Требуемое давление газа перед ГТУ SGT300 – 2,7 МПа, перед горелкой пароперегревателя - 0,05 МПа (уточняется по данным завода-изготовителя).

Система газоснабжения проектируемой ТЭЦ состоит из следующих подсистем:

• наружный подводящий газопровод от точки подключения до пункта подготовки газа (ППГ) с ответвлением на газорегуляторный пункт шкафного типа (ГРПШ).
• пункт подготовки газа (ППГ) в составе:

1. блок очистки газа (БОГ) с узлом учета газа;
2. дожимная компрессорная станция (ДКС);
3. ГРПШ;

• наружные газопроводы от ППГ до главного корпуса ТЭЦ;
• внутренние газопроводы в главном корпусе до ГТУ и пароперегревателя;
• блок системы газового топлива ГТУ.

Наружные газопроводы промплощадки

На промплощадке предусматривается прокладка газопроводов следующих категорий:

• газопровод высокого давления II категории (давлением Р≤0.6 МПа) - от точки врезки газопровода до БОГ ППГ с ответвлением на ГРПШ;
• газопровод высокого давления II категории (давлением Р≤0.6 МПа) - от БОГ до дожимной компрессорной установки ДКС;
• газопровод высокого давления I-а категории (давлением Р=2.7 МПа) - от дожимных компрессоров до главного корпуса ТЭЦ.

Прокладка газопроводов по промплощадке предусматривается надземным способом, преимущественно на высоких опорах, эстакадах и по стеновому ограждению главного корпуса. При пересечении газопровода с автомобильными дорогами и проездами обеспечивается габарит проезда не менее 5 м (от верха покрытия проезжей части).

Диаметры газопроводов определяются исходя из условий обеспечения пропускной способности газопровода в час максимального потребления с допустимыми потерями. Предварительные расчеты показывают, что максимальный расход природного газа на ТЭЦ может составить:

на ГТУ  - 3200 нм³/ч;

на пароперегреватель - 680 нм³/ч.

Пункт подготовки газа

В состав пункта подготовки газа (ППГ) входят блок очистки газа (БОГ) с узлом учета газа и дожимная компрессорная станция (ДКС). Всё оборудование в блочно-контейнерном исполнении заводского изготовления. В свою очередь в состав ДКС входит дожимная компрессорная установка  в отдельном контейнере.

Блок очистки газа

Блок очистки газа (БОГ) поставляется в блочно-контейнерном исполнении полной заводской готовности и соответствует всем требованиям действующих НТД, ПБ, а также требованиям изготовителя газовых турбин.

В блоке очистки газа предусмотрено две линии фильтрации для удаления твердых примесей и капельной влаги (2×100%) максимального расхода газа на ГТУ.

Одна работающая линия фильтрации обеспечивают необходимый расход газа на газовую турбину. При этом вторая линия находится в резерве. В комплектную поставку включен запорный клапан с пневмоприводом на вводном газопроводе. На каждой линии устанавливаются запорные клапаны и поворотные заглушки.

Линия дренажа конденсата выведена на границу рамы контейнера БОГ для слива жидкости в резервуар газового конденсата. Резервуар (бак) конденсата газа объемом 10 м³ размещен на площадке ППГ.

БОГ поставляется в блочно-контейнерном исполнении со всеми инженерными системами. В шумозащитном кожухе имеются:

• система отопления;
• система принудительной вентиляции;
• освещение;
• ограждение узлов, требующих регулярного технического обслуживания;
• подъемное устройство для техобслуживания оборудования;
• система управления, расположенная в отдельном помещении контейнера БОГ;
• системы сигнализации утечки газа и обнаружения пожара.

Узел учета газа

Узел учета газа - комплект средств измерений и устройств, обеспечивающий учет расхода количества газа, а также контроль и регистрацию его параметров.

Узел учета газа оборудован двумя линиями (2х100%) измерения расхода (одна рабочая и одна резервная).

В состав каждой линии входят:

• электрифицированная входная и выходная запорная арматура;
• датчики расхода, температуры и давления в комплекте с вычислителем;
• трубопроводы продувки и подвода продувочного агента с ручной арматурой.

Смотрите статью из реального проекта по расчету количества топлива необходимому для питания ГТУ-ТЭЦ.

Дожимная компрессорная станция

В состав ДКС входит дожимная компрессорная установка (ДКУ), выполненная в блочно-контейнерном исполнении. Производительность ДКУ рассчитана на обеспечение требуемого расхода для газовой турбины Siemens SGT-300 при давлении на входе в ДКУ 0,6 МПа (абс).

ДКУ поставляется с комплектно выполненными индивидуальными самостоятельными вспомогательными системами смазки, уплотнения, охлаждения и всеми необходимыми для безопасной работы системами продувок и защит. Помещение ДКУ оборудовано системами отопления и принудительной вентиляцией с регулируемыми жалюзи, освещением, ограждениями в зоне размещения оборудования, требующего регулярного обслуживания.

Щит управления ДКУ расположен в отдельном помещении контейнера. Помещение управления имеет отдельный вход и оборудуется автономными системами отопления, вентиляции и освещения.

Подключение ДКУ к подводящему газопроводу диаметром Ду150 мм, расположенному на эстакаде, производится газопроводами диаметром Ду125 мм на входе и Ду50 мм на выходе.

Входной и выходной трубопроводы газа ДКУ оснащаются, автоматическим и ручным отсечными клапанами, поворотными заглушками для вывода компрессора в ремонт.

Контейнер ДКС оборудован системой сигнализации загазованности, противопожарной сигнализацией и системой автоматического пожаротушения.

Обнаружение утечки газа осуществляется тремя датчиками загазованности. Система останавливает компрессор в случае аварийно-высокого содержания газа.

Система обнаружения пожара включает четыре датчика. При срабатывании сигнализации воздушные заслонки закрываются, электродвигатели останавливаются. В объем поставки включены баллоны с СО2. Автоматическая система углекислотного пожаротушения активизируется при обнаружении пожара. Огнегасящая среда (СО2) распространяется через распределительные устройства системы трубопроводов СО2.

Все предупредительные и аварийные сигналы будут передаваться в АСУ ТП ТЭЦ. Обеспечивается передача соответствующих сигналов на панель противопожарной автоматики и пожарной сигнализации на ЦЩУ.

ГРПШ

На линии подвода газа к горелке пароперегревателя устанавливается шкафной газорегуляторный пункт (ГРПШ), предназначенный для редуцирования давления с величины от 0,5 МПа до 0,05 МПа, устанавливаемый у наружной стены главного корпуса.

В ГРПШ предусматривается установка по ходу газа: предохранительного запорного клапана (ПЗК), фильтра, регулятора давления газа, предохранительного сбросного клапана (ПСК), запорной арматуры, контрольно-измерительных приборов (КИП) и приборов учета расхода газа.

Внутренние газопроводы ТЭЦ

Система газоснабжения газовой турбины предназначена для подачи газообразного топлива в достаточном объеме в камеру сгорания газовой турбины во время ее пуска и эксплуатации.

Работа системы газоснабжения ГТУ, включая блок системы газового топлива, является полностью автоматической.

Система автоматики топливоподачи ГТУ обеспечивает:

• подачу необходимого количества газа в камеру сгорания;
• контроль потока топлива во время запуска, работы и останова;
• активизацию быстродействующих клапанов;
• проверку герметичности запорных клапанов.

Подача газа в газовую турбину осуществляется по газопроводу высокого давления I-ой категории (давлением Р=2,7 МПа) диаметром Ду 50 мм.

Подача газа к горелке пароперегревателя осуществляется по газопроводу среднего давления (давлением Р=0,05 МПа) диаметром Ду 125 мм.

Для предотвращения ожогов оперативного персонала газопроводы, оборудование и арматура на них при необходимости подлежат тепловой изоляции по всей длине. Продувочные газопроводы изолируются в местах доступа оперативного персонала.

Блок системы газового топлива ГТУ

Запорная и регулирующая арматура автоматической системы газоснабжения размещается в блоке системы газового топлива.

В состав блока системы газового топлива входят:

• два быстродействующих отсечных клапана с клапаном сброса между ними;
• система регулирования расхода растопочного потока газа;
• система регулирования расхода основного потока газа;

Хозяйство резервного топлива

В соответствии с техническим заданием режим работы ТЭЦ по выработке тепла и электроэнергии в течение года – базовый с использованием установленной электрической мощности 8000 ч/год.

При аварийном отключении подачи газа ПГУ и работа пароперегревателя переводится на резервное топливо, в качестве которого выбрано дизельное топливо.

Для снабжения ТЭЦ резервным топливом предусматривается хозяйство дизельного топлива, которое состоит из склада дизельного топлива и насосной станции.

Низшая теплотворная способность дизельного топлива – 10180 ккал/кг, плотность – не более 840 кг/м³  (при 20 С). Расход дизельного топлива на ТЭЦ при номинальной загрузке составит:

• для ГТУ   -     2,7 м³/ч;
• для пароперегревателя  -  0,63 м³/ч

Исходя из требований Руководящих указаний по проектированию хозяйств жидкого топлива газотурбинных и парогазовых установок ТЭС РД 34.44.102-97, объем склада запаса резервного дизельного топлива должен быть рассчитан на 10 суток. Таким образом, объем склада составит 799  м³. В соответствии с этим на складе дизельного топлива устанавливаются два наземных металлических резервуара с номинальной вместимостью по 400 м³ каждый.

Здание насосной дизельного топлива представляет собой одноэтажное сооружение габаритами 3х6. В насосной устанавливаются два основных перекачивающих насоса типа А1 3В 4/25-3,2/4Б-1 (1 рабочий, 1 резервный) производительностью 3,6 м³/ч и давлением 0.35 МПа с учетом рециркуляции от главного корпуса в размере 10%. Кроме этого, в здании насосной устанавливаются два дренажных насоса  типа  ХП 2/30-К-5 (один рабочий и один резервный) производительностью 2 м³/ч и давлением 0,3 МПа каждый, откачивающие загрязненное дизтопливо в дренажный бак.

Система подачи дизельного топлива оснащается:

• контрольно-измерительными приборами;
• системой обнаружения и тушения пожара.

В хозяйстве дизельного топлива предусмотрены технологический контроль и управление, защиты и блокировки оборудования, электроснабжение, молниезащита, заземление, пожаротушение, отопление, вентиляция в соответствии с нормативно-технической документацией.

С целью предотвращения аварийных и чрезвычайных ситуаций в хозяйстве дизельного топлива  ГТЭС предусматриваются следующие мероприятия:

• в насосной дизельного топлива устанавливаются анализаторы и пожарные извещатели, которые  при превышении ПДК содержания паров топлива в воздухе подают световой и звуковой сигнал.
• подается команда на включение аварийной вентиляции, а при возникновении пожара отключение аварийной вентиляции.
• одновременно срабатывает защита на остановку насосов подачи топлива к топливному модулю ГТУ и прекращение приема топлива в резервуары.

Арматура, устанавливаемая на трубопроводах дизельного топлива – стальная  и в основном под приварку, с герметичностью затвора класса А, с электроприводом дистанционного управления во взрывозащищенном исполнении.