Модернизация Газокомпрессорной станции Газпром трансгаз Чайковский

Введение

Российская Федерация является мировым лидером по добыче природного газа. В 2020 году добыча природного газа в России составила 692,33 миллиарда кубометра. Ожидается, что к 2040 году добыча природного газа в Российской Федерации вырастет до 850 миллиардов кубометров. Потребление природного газа на внутреннем рынке Российской Федерации в 2020 году достигло 484 миллиардов кубометров [1].
ПАО «Газпром» является крупнейшим производителем природного газа в мире. Газпром владеет крупнейшей в мире трубопроводной сетью, которая доставляет природный газ из районов добычи в зоны потребления в газообразном состоянии - Единой Газопроводной Сетью (ЕГС).
Основным источником энергии «Газпрома» является природный газ, на который в 2020 году приходилось более 87% общего потребления топлива и энергии [2]. Потребление энергии для производства, транспортировки, переработки, подземного хранения и распределения газа дочерними компаниями "Газпрома" составляет 52,7 миллиона тонн обычного топлива, в том числе природного газа - 40,1 миллиарда кубометров.
Для компрессорной станции (КС) основными моментами потребления природного газа являются топливный и пусковой газ, обустройство кранов, работа приборов и автоматизации, потеря природного газа при ремонтных работах линейной части газопроводов, потеря газа, связанная с выбросами и эмиссиями.
Наибольший потенциал энергосбережения – 82,6% сосредоточен в сфере транспортировки природного газа [1,2]. Таким образом, для обеспечения производственных процессов ПАО "Газпром" расходуется почти 10% от количества природного газа, производимого РФ в год, что является значительной величиной по отношению к средней цене на газ [1].
В связи с этим основными целями концепции энергосберегающей политики ПАО "Газпром" являются [1]:
- максимальная реализация потенциала энергосбережения во всех видах деятельности ПАО "Газпром";
- повышение энергоэффективности за счет использования инновационных технологий и оборудования;
- снижение антропогенного воздействия на окружающую среду.
В связи с этим повышение энергоэффективности компрессорных станций (КС) в качестве основного потребителя топливных и энергетических ресурсов является актуальной проблемой.
ЕСГ РФ - крупнейший в мире непрерывно развивающийся технологический комплекс с 171,4 тыс. км магистральных и газопроводов, 253 линейными КС, на которых установлено 3852 газоперекачивающих агрегата (ГПА) общей мощностью 46,7 тыс. МВт.
Основная экономия природного газа возможна за счет [1,2]:
- газотурбинных ГПА, которые технологически развиты, очень надежны и экономичны, с низкими выбросами токсичных веществ с уходящими газами;
-эффективных центробежных компрессоров с высоким коэффициентом полезного действия;
- - газоперекачивающих агрегатов с электроприводом, оснащенных
частотно-регулируемыми приводами;
- применения системного программного обеспечения и оптимизация комплексов;
- совершенствования систем автоматизации основных и вспомогательных процессов для предоставления малолюдных технологий;
- электростанций для собственных нужд с экономичным приводом при сниженном расходе топлива.
При реконструкции и модернизации технологического оборудования на КС, линейной части магистральных газопроводов, используются следующие энергосберегающие технологии [1-3]:
- замена (модернизация) существующих установок на высокоэффективные ГПА нового поколения с КПД в зависимости от мощности от 32 до 39%, для снижения выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;
- реконструкция ГПА со сменной проточной частью центральных компрессоров для повышения эффективности режимов работы компрессорной станции при транспортировке газа;
- оборудование точек измерения расхода транспортируемого газа ГТС на границах ответственности эксплуатирующих организаций;
- внедрение автоматизированных систем управления ГПА и телемеханических систем;
- повышение точности измерений в ГРС и ГИС за счет улучшения средств измерения расхода и количества природного газа;
- автоматизация учета энергопотребления для собственных технологических потребностей;
- модернизация и автоматизация систем управления и поддержание оптимальной температуры газа после редуцирования на ГРС;
- автоматизация процессов нагрева природного газа на ГПА;
- оснащение ГПА котлами рекуперации тепла, средствами контроля тепла и автоматизации.
Современная компрессорная станция представляет собой сложную техническую конструкцию, обеспечивающую основные технологические процессы подготовки и транспортировки природного газа [3-6].
Компрессорная станция является неотъемлемой частью магистрального газопровода, предназначенного для транспортировки газа с помощью энергетических установок, установленных на КС. Она служит элементом управления в комплексе сооружений, входящих в магистральный газопровод. Именно параметры работы КС определяют режим работы газопровода.
На компрессорные станции приходится около 25% всех инвестиций в газотранспортные системы и 60% всех эксплуатационных расходов на эти системы. В связи с этим при планировании и эксплуатации КС основное внимание уделяется газоперекачивающим установкам (ГПА) и их вспомогательным системам, которые определяют эффективность ГПА.
Тема развития ЭГПА стала актуальной в последнее время, поскольку ведущая газотранспортная компания ООО «Газпром трансгаз Чайковский» начала реконструкцию своих компрессорных станций.
Целью производственной практики (НИР) является ознакомление с современными технологиями и мероприятиями, направленными на сбережение энергетических затрат в ООО «Газпром трансгаз Чайковский» Горнозаводский ЛПУМГ.
Задачами являются:
- дать характеристику ООО «Газпром трансгаз Чайковский» Горнозаводское ЛПУ МГ;
- рассмотреть современные тенденции при проектировании газоперекачивающих агрегатов (ГПА);
- на примере ЭГПА 4/8200-56/1,26 рассмотреть эксплуатационные характеристики современных электроприводных газоперекачивающих агрегатов (АГПА).