Оценка качества работы газоперекачивающего агрегата

Известно, что с увеличением срока эксплуатации газоперекачивающего агрегата всегда сопровождается необратимыми процессами ухудшения его технического состояния, интенсивность которых зависит от условий эксплуатации, режима работы, качества ремонта и влияния внешней среды. К основным показателем качества работы агрегата относят расход топлива, производительность агрегата. Косвенным показателем, характеризующем качества работы агрегата, может служить анализ состава содержания кислорода в продуктах сгорания.

Однако оценка динамики изменения параметров выбросов по результатам измерений продуктов сгорания осложняется тем, что химический состав в уходящих газах зависит не только от технического состояния, но и от режима работы агрегата.

Для анализа работы агрегатов мы рассматриваем установившийся режим, т.е. агрегаты находятся в номинальном режиме работы, имеют одинаковые обороты ТНД.

При установившемся режиме работы производительность осевого компрессора каждого агрегата можно принять одинаково, соответственно количество кислорода поступающего для горения величина постоянная, и остаточное содержание кислорода в продуктах сгорания зависит только от количества топлива, поступающего в камеры сгорания и качества процесса горения.

Основными химическими компонентами в отходящих газах характеризующих качества процесса сгорания являются кислород и диоксид углерода. В нашем случае для оценки работы турбины необходимо измерение только процентное содержание кислорода. Зная значение данного параметра и объемный расход воздуха поступающего для сгорания, можно определить содержание CO в продуктах сгорания.

Структурная схема системы анализа работы турбины состоит из следующих блоков (рис. 1):

  1. Блок расчета объема продуктов сгорания. Производится расчет объема продуктов сгорания с процентным содержанием каждой компоненты.
  2. Блок расчета содержания кислорода в продуктах сгорания. Данный блок производит расчет теоретического содержания кислорода, исходя из количества топлива, подаваемого в камеры сгорания, производительность осевого компрессора принимается постоянной.
  3. Блок измерения текущего содержания кислорода. Производит измерение содержания кислорода в реальном режиме времени. В приложении 2 приведет возможный прибор для измерения.
  4. Модуль интерпретации информации полученных данных с выводом информационных сообщений.

Таблица 1 - Химический состав газа

компонента

Процентное содержание

СН4

93,2

С2Н4

-

С2Н6

4,1

С3Н8

19

С4Н10

0,6

С5Н12

-

Н2Ś

-

N2

4,9

211

Ниже приведен расчет необходимого количества воздуха для полного сжигания 1 м3 газа. При расчете принимается коэффициент избытка воздуха равный 1.11 (рис.2).

Таблица 2 - Расчет необходимого количества воздуха для полного сжигания 1 м3 газа

212

На номинальных оборотах ТВД (турбина высокого давления) производительность осевого компрессора равна 183 708 кг/час или 51.03 кг/сек.

Плотности газа на 1.29 кг/м3 соответственно объемная производительность осевого компрессора равна 51.03/1.29= 39.56 мвоздуха.

Для сжигания количества газа равного необходимо 10.395*Q количества воздуха.

Соответственно уменьшается количество кислорода в продуктах

сгорания

039.56 * 0.21[Содержание - O1 ] - Q * 2.173[O2 ] ‚ .

% 39^ ( )

Модуль интерпретации информации полученных данных

Интерпретация данных должна быть построена на основе набора правил и определений, которые в большинстве случаев будут строиться на основе эмпирических данных и корреляционного анализа зависимости технологических параметров от прямо измеряемого значения содержаний кислорода и расчетного. Ниже приведены возможные правила интерпретации:

  • Если существует повышенное содержание кислорода в продуктах сгорания то это говорит о том, что процесс сгорания происходит не полностью, причиной которой может быть загрязнение камер сгорания или проточной части за турбинами высокого и низкого давления.
  • Причиной уменьшения содержания кислорода, может быть ухудшение производительности осевого компрессора.

Литература

  1. Дедков В.К. Модели прогнозирования индивидуальных показателей надежности., — М.: Вычисл. центр им. А.А. Дородницына РАН, 2003. С.184 .
  2. Зарубежные газоперекачивающие агрегаты / Ермошкин А.Г., Радник И.И., Федосеев В.В., Юдин A.IL и др. —-М: Недра, 1979. —С.247 .
  3. Иванов В.А., Крылов 1\В., Рафиков Л.Г. Эксплуатация энергетического оборудования газопроводов Западной Сибири— М: Недра, 1987, — С.143.
  4. Кахнер Д., Моулер К., Нэш С. Численные методы и программное обеспечение: Пер. с англ. —Изд. второе, стериотип. —М.: Мир, 2001. — С.575.
  5. Каримов Т.Р. Математическое моделирование рабочего процесса энергетической установки на базе авиационного ГТД с системой газоснабжения : Авторефі дис. ... канд. техн. Наук, — Уфа: Уфим. гос. авиац.-техн. ун-т., 2003.
  6. Козаченко А.Н. Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов — М.: Нефть и газ, 1999. — С.463 .
Теги: Оценка
Год: 2011
Город: Костанай