4.3. Компрессорные станции

Компрессорные станции КС предназначены для сжатия (компремирования) газа до рабочего давления Р с целью обеспечения равномерной пропускной способности МГ. Они оборудуются поршневыми компрессорами или центробежными нагнетателями с газотурбинным и электрическим приводом.

При проектировании КС особое внимание уделяется автоматизации КС с управлением ее режима работы с одного пульта и утилизации отходов тепла.

Центробежные нагнетатели для увеличения степени сжатия газа работают последовательно по 2–3 агрегата в группе. Число групп зависит от пропускной способности МГ. Тип привода нагнетателей выбирается в зависимости от места и условий работы.

В районах, удаленных от энергосистем, целесообразно использовать газотурбинный привод, работающий на газе. Там же, где есть электричество, обычно применяют электропривод.

На рис. 4.1 изображена схема КС с электроприводом, на рис. 4.2 размещение газоперекачивающего агрегата в здании КС.

Рис. 4.1. Технологическая схема КС с электроприводом:

1 – магистральный газопровод; 2, 3, 6, 11, 12, 13, 14 – краны;

4 – пылеуловитель; 5 – маслоуловитель; 7 – центробежный нагнетатель;

8 – редуктор; 9 – электропривод4 10 – холодильник;

15 – кран с пневмоприводом; 16 – кран с ручным приводом

Рис. 4.2. Установка газоперекачивающего агрегата (СТД-4000-2)

в компрессорном цехе, на отметке + 4,8 м

Из МГ 1 через кран 2 газ поступает на блок масляных пылеуловителей 4, для очистки от механических примесей. Очищенный газ направляется в компрессорный цех на компремирование, при этом маслоуловителем 5 удаляется случайно захваченное масло для последующей регенерации.

Из маслоуловителей 5 через кран 6 газ поступает на всасывание в центробежный нагнетатель 7 и из него с повышенным давлением – на всасывание в следующий нагнетатель. Из последнего последовательно включенного нагнетателя 7 газ с рабочим давлением 5,5–7,5 МПа и температурой около 70 °С подается на охлаждение. При сжатии газа температура его повышается, что приводит к снижению пропускной способности и нарушению битумно-резиновой изоляции. Поэтому в холодильниках 10 температура газа понижается до 40-55 °С и далее газ через кран 13 поступает в МГ.

На рис. 4.3 изображено размещение центробежного компрессора в цехе перекачки газа.

Рис. 4.3. Центробежный компрессор в цехе перекачки газа

4.4. Хранилища газа

В результате неравномерности потребления газа возникает необходимость его хранения. В летний период, когда подача газа в город превосходит его потребление, излишки газа необ­ходимо направлять в газохранили­ще с тем, чтобы зимой аккумулиро­ванный газ можно было подавать в город. Для хранения газа используют подземные хранилища.

Для покрытия часовой неравно­мерности потребления газа широко используют аккумулирующую емкость последнего участка магистрального газопровода. Работа последнего уча­стка газопровода существенно от­личается от работы других участков, так как носит резко выраженный нестационарный характер. Количе­ство газа, поступившего в последний участок магистрального газопрово­да, не подвержено резким колеба­ниям, а отбор газа значительно из­меняется, так как зависит от режима его потребления в городе. В ночное время наблюдается провал потребле­ния. В результате из газопровода от­бирается меньшее количество газа, чем его поступает.

Количество газа, находящегося в последнем участке га­зопровода, увеличивается, и давление в нем растет. В периоды повышенного потребления и пиковых нагрузок, ког­да отбор газа оказывается больше по­ступления, используют аккумулиро­ванный газ. Газгольдерные станции, служащие для выравнивания часовой неравномерности потребления газа, в настоящее время не строят из-за их высокой стоимости и большой ме­таллоемкости.

Для выравнивания сезонной нерав­номерности служат подземные храни­лища газа. В качестве подземных хранилищ используют истощенные га­зовые и нефтяные месторождения. Если вблизи центров потребления газа такие месторождения отсутст­вуют, то хранилища сооружают в подземных водоносных пластах. Под­земное хранение газа получило в мировой практике большое распро­странение. Построены газохранилища вблизи Москвы, Ле­нинграда, Минска, Киева, Ташкента и других городов. Подземное хранение значительно дешевле других способов хранения газа.

В качестве подземных хранилищ используют пласты пористых по­род. Хорошим коллектором является пласт, имеющий пористость не менее 15%. Во избежание потерь газа выб­ранный коллектор должен быть герме­тичным. Наибольшее значение имеют плотность и прочность кровли пласта. Кровля, состоящая из плотных плас­тичных глин или крепких известняков и доломитов без трещин толщиной 5-15 м, обеспечивает должную герме­тичность, предотвращая утечку газа. Снизу на газ оказывает давление вода. Для облегчения закачки газа и его извлечения коллектор хранилища дол­жен иметь достаточную проницае­мость.

Рабочая вместимость газохрани­лища определяется верхним и нижним пределами допустимых давлений. Максимально допустимое давление в подземном газохранилище зависит от глубины залегания пласта, плот­ности и прочности кровли и пород над хранилищем, геологических харак­теристик пласта и характеристик обо­рудования газохранилища. После из­влечения газа из хранилища в нем ос­тается определенный объем газа, кото­рый называется буферным, или поду­шечным. Он создает минимально необ­ходимое давление, обеспечивающее экономичную работу хранилища.