Конвертация САУ ГТУ. Агрегаты системы

Система автоматического управления (САУ) двигателем должна обеспечивать: автоматическое поддержание заданного режима (работы двигателя); автоматическое регулирование частоты вращения вала силовой турбины на холостом ходу в пределах от 95 до 105% принятого номинального значения частоты холостого хода; изменение подачи топливного газа и режима работы двигателя по командам станционной автоматической системы управления технологическими процессами (АСУ ТП); управление механизацией компрессора двигателя: защиту по максимальной предельной частоте вращения ротора СТ и ротора ГГ (защита по ротору СТ должна быть двухканальной: электронной и гидромеханической); ограничение температуры газов перед турбиной, осуществляемое путем изменения режима работы камеры сгорания.

Требования к чувствительности и устойчивости систем регулирования частоты вращения ротора СТ и ротора П и управления подачей топливного газа должны соответствовать ГОСТ 29328-92. САУ двигателем должна обеспечивать: автоматическую проверку готовности двигателя к пуску; автоматический пуск и останов (нормальный и аварийный) по заданным программам от команд АСУ ТП; выдачу сигналов от системы защиты двигателя в АСУ ГП станции для формирования команды на останов двигателя.

В обесточенном состоянии турбокомпрессор и силовая турбина должны иметь возможность продолжать работать с сохранением защиты их роторов от предельной частоты вращения. Система регулирования подачи топливного газа должна содержать стопорный кран, не открывающийся до достижения условий, при которых производится зажигание, и закрывающийся по команде на останов.

Агрегаты системы:

1) Система подготовки воздуха. (ВОУ) Оно должно содержать систему очистки воздуха от естественной и промышленной пыли. Среднегодовая концентрация пылевых частиц в очищаемом воздухе - до 2,8мг/м3.Максималъная концентрация (повторяемость менее 1%) - до З0 мг/м3, кратковременный (не более 100 ч в год) максимум в период пыльных бурь — до 150 мг/м3 (ГОСТ 28775-90). Гидравлическое сопротивление ВОУ должно быть равно примерно 100 мм вод. ст., за исключением ВОУ. работающих в особо запыленных районах. При этом сопротивление системы очистки воздуха должно составлять основную долю общего сопротивления. Например, при = 100 мм вод. ст. на долю системы очистки приходится 70...80 мм вод. ст. ВОУ должно обеспечивать ГТУ воздухом при остаточной среднегодовой запыленности не более 0.3 мг/м3, в том числе с концентрацией пыли с размером частиц более 20 мкм - не выше 0,03 мг/м3. Допускается кратковременное (не более 100 ч в год) повышение концентрации пыли до 5 мг/.м3 с частицами размером не более 30 мкм (ГОСТ 29328-92). ВОУ должно содержать системы шумоглушения, подогрева и сигнализации. исключающие обледенение ВОУ. Система подогрева должна включаться при температуре окружающего воздуха менее чем +5°С, отключаться при температуре +7°С и при относительной влажности воздуха от 20 до 100%.

2) Выхлопное устройство. (ВУ) При проектировании выхлопное устройство должно обеспечивать: отвод и рассеивание выхлопных продуктов сгорания 1ТУ до уровня допустимых концентраций вредных выбросов в рабочей зоне (ГОСТ 12.1.005-88) и населенных пунктах около компрессорной станции; возможность установки утилизационного теплообменника; шумоглушение; отвод паров масла из системы суфлирования ГТУ и нагнетателя после сепарации; возможность отбора проб выхлопных продуктов сгорания через устройство отбора с целью периодического контроля.

Кроме указанных общих требований, при проектировании ВУ должно обеспечивать: приемлемые габаритные ограничения, связанные с вопросами транспортировки; приемлемую длину вала соединяющего двигатель с нагнетателем в пространстве выходной улитки (выполнение данного требования связано с отстройкой критических оборотов вращения вала); устойчивый характер течения за турбиной на всех режимах эксплуатации, что является необходимым условием снижения опасности возникновения вибраций не только лопаток турбины, но и ВУ в целом; возможность поставки ГПА с повышенной до 30...40 м высотой выхлопной шахты: возможность отбора проб продуктов сгорания с помощью переносных газоанализаторов (при этом должна быть обеспечена представительность пробы, не требующая измерения полей концентрации); теплоизоляцию выхлопной шахты до уровня верхней образующей ВОУ.

3) Система подготовки топливного газа. Топливный и пусковой газ должны быть очищены от механических примесей по ОСТ 51.40-74, а также от влаги и масла. Содержание твердых частиц в газообразном топливе должно быть не более 4 мг/кг, а доля частиц размером более 100 мкм - не более 0,3 мг/кг. Система топливоподачи ГПА должна исключать попадание конденсата в ГТУ. Содержание агрессивных примесей (окислов серы, ванадия и др.) - по ГОСТ 29328-92.

4) Системы подготовки масла. Емкость маслобака ГПА должна быть достаточной для обеспечения непрерывной работы установки в течение примерно 1000 ч, исходя из учета установленной нормы безвозвратных потерь масла - по ГОСТ 28775-90 (например, для привода НК-36СТ они составляют 0,6 кг/ч). Система смазки ГТУ не должна иметь гидравлической связи с системой смазки и уплотнений нагнетателя. Маслобак системы смазки ГТУ должен иметь систему подогрева масла перед запуском в холодное время года до температуры не ниже минус 10°С. Система подогрева масла не должна приводить к термическому разложению масла в маслобаке.

5) Пусковая система. Для запуска и холодной прокрутки ГТУ могут быть применены следующие виды пусковых устройств: электродвигатель переменного тока, 380 В, 50 Гц; электрогидравлическое устройство; турбодетандер (расширительная турбина), работающий на природном газе или сжатом воздухе.

В качестве рабочего тела (пускового газа) при применении турбодетандера используется природный /аз или сжатый воздух от станционного источника. Давление воздуха не должно быть более 0,6 МПа.