Прием и распределение газового топлива

2.2.1. Неравномерность потребления и методы ее выравнивания

Все группы потребителей потребляют газ неравномерно. Покрывать эту неравномерность изменением подачи газа с промысла нецелесообразно – сложно и невыгодно. Поэтому используют другие методы:

а) хранение газа в газгольдерах;

б) использование аккумулирующих емкостей на концевых участках магистральных газопроводов;

в) использование буферных потребителей, которым подают излишки газа;

г) организация подземного хранения газа под давлением.

Газгольдеры низкого давления используются для выравнивания суточной неравномерности потребления газа. Они позволяют ночью копить газ (с давлением до 0,7-0,8 МПа) и покрывать увеличенный расход в дневное время. Из-за большой стоимости и металлоемкости в настоящее время их не строят.

В качестве аккумулирующих емкостей используются трубы большого диаметра на магистрали повышенного давления. Это тоже позволяет выравнивать суточную неравномерность потребления газа.

Буферные потребители, это обычно тепловые электростанции, могут выравнивать сезонную неравномерность. Но это требует использования на ТЭС другого топлива (зимой), что сложно, и поэтому такой способ выравнивания ограничен.

Подземное хранение – наиболее целесообразно. Эти хранилища создают в водоносных пластах, в истощенных газовых и нефтяных месторождениях, в соляных выработках.

На крупных ГРС для покрытия пиков потребления сооружают хранилища сжиженного или сжатого газа (см. рис.2.1).

Выбор метода выравнивания графика потребления осуществляется по технико-экономическим соображениям с учетом местных условий.

2.2.2. Система газоснабжения промышленного предприятия

Система представляет собой комплекс сооружений, установок, трубопроводов, регулирующих, смесительных, продувочных и др. устройств, обеспечивающих бесперебойную подачу газа нужных параметров потребителям, безопасные условия эксплуатации, возможность отключения и использования резервного топлива.

Основные функции системы газоснабжения предприятия:

а) прием природного газа в заводскую газовую сеть от ГРС или непосредственно из магистрали, или от городских распределительных сетей; поддержание необходимых параметров газа в заводских газопроводах; распределение и подачу газа потребителям;

б) производство искусственных горючих газов на заводских газогенераторных станциях, их очистку, повышение давления, транспортировку, распределение и подачу потребителям.

Межцеховые распределительные газопроводы (от ГРС до цехов) бывают кольцевого и лучевого типа. Внутри цеха чаще используют тупиковые схемы с ответвлением к продувочной свече. Выбор типа схемы определяется уровнем требований надежности и технико-экономическими соображениями.

В зависимости от давления газа в трубах они подразделяются на газопроводы:

- высокого давления 1-й категории с давлением от 0,7 до 1,3 МПа (от 6 до 12 кГс/см² избыточных) – для природного газа и до 1,7 МПа (до 16 кГс/см² избыточных) – для сжиженных углеводородов;

- высокого давления 2-й категории с давлением от 0,4 до 0,7 МПа (от 3 до 6 кГс/см² избыточных);

- среднего давления – с рабочим давлением от 0,105 до 0,4 МПа (до 3 кГс/см² избыточных);

- низкого давления – с давлением до 0,105 МПа (500 мм вод. ст. избыточных, включительно).

Газопроводы высокого давления 1-й категории применяют только для наружных сетей. Внутри зданий давление в газопроводах зависит от типов производств и газо-потребляющих установок. Оно не должно превышать указанных в табл.2.1 значений [1].

Таблица 2.1. Нормы давлений газа в сетях внутри зданий

	Потребители газа	Давление газа, МПа
1.	Производственные здания промышленных и сельскохозяйственных предприятий, а также отдельно стоящие котельные и предприятия бытового обслуживания производственного характера (бани, прачечные, химчистки, хлебозаводы, кондитерские фабрики)	до 0,7 (полн.)
2.	Предприятия бытового обслуживания, указанные в п.1, пристроенные к зданиям другого производственного назначения (или встроенные в эти здания)	до 0,4 (полн.)
3.	Предприятия бытового обслуживания непроизводственного характера и общественные здания	5000 Па (изб.)
4.	Жилые дома	до 3000 Па (изб.)

Давление газа перед бытовыми газовыми приборами следует принимать в соответствии с паспортными данными приборов, но не более указанного в п. 4 табл.2.1.

Структура системы газоснабжения предприятия зависит от группы, к которой оно относится:

- к 1-й группе относятся предприятия, только потребляющие горючие газы;

- к 2-й – предприятия, которые сами вырабатывают газ, но его количество не покрывает собственные потребности;

- к 3-й группе – предприятия полностью обеспечивающие свои потребности газами собственной выработки;

- к 4-й – предприятия, у которых выработка горючих газов превышает собственную потребность.

Для предприятий 1-й и 2-й групп структуры и схемы систем снабжения природным газом одинаковы.

2.2.3. Прием и распределение природного газа

Снабжение природным газом крупных городов, предприятий и населенных пунктов происходит по ступенчатой схеме. Из магистральных газопроводов газ поступает на ГРС, где снижается его давление до величины допустимой для распределительных трубопроводов, т.е. от 1,5-4,0 МПа до 0,7-1,3 МПа.[1]

Принципиальная схема распределительной системы крупного города показана на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Многоступенчатая система газоснабжения крупного города:

СВД – сеть высокого давления; СНД – сеть низкого давления; ПП – промышленное предприятие; ГРС – газораспределительная станция; ГРП – газорегуляторный пункт

К крупным предприятиям с большим расходом газа (200-500 тыс. м³/ч) газ подается по распределительным трубопроводам высокого давления (например, ТЭЦ). К большинству же предприятий (с потреблением газа менее 200 тыс. м³/ч) газ подводится по распределительным трубопроводам среднего давления (0,105-0,4 МПа).

Для дальнейшего снижения давления до нужного значения и для автоматического поддерживания его на заданном уровне (независимо от потребления) служат местные газорегулировочные пункты (ГРП).

В зависимости от типов потребителей газа, масштабов его потребления и требуемого давления, схемы газоснабжения бывают одноступенчатые, двухступенчатые и трехступенчатые (см. рис.2.3 и 2.4).

Рис. 2.3. Схемы снабжения предприятий природным газом: а) – одноступенчатая; б) – двухступенчатая; 1 – городской газопровод; 2 – главное отключающее устройство; 3 – компенсатор; 4 – межцеховые газопроводы; 5 – продувочная газовая свеча; 6 – цеховое отключающее устройство; 7 – расходомерное устройство; 8 – внутрицеховые газопроводы; 9 – обвязочные газопроводы потребителей; 10 – главное отключающее устройство потребителей; 11 – пробоотборный кран; 12 – кран, отключающий свечу; 13 – заглушка; 14 – центральный ГРП завода; 15 – ГРП цеха

Одноступенчатая схема снабжения природным газом (рис. 2.3а) применяется, когда всем потребителям необходим газ с избыточным давлением ниже 0,005 МПа, который предприятие получает от городской сети низкого давления.

Двухступенчатая схема (рис.2.3б) применяется, когда в городской сети поддерживается среднее (0,105-0,3 МПа) или высокое (0,3-1,2 МПа) давление, а цехам необходим газ среднего и низкого давления.

Трехступенчатая схема (см. рис. 2.4) предусматривает получение газа от ГРС или городской сети высокого давления с обеспечением цеховых потребителей газом высокого, среднего и низкого давления.

Рис. 2.4. Трехступенчатая схема газоснабжения промышленного предприятия с центральным ГРП высокого давления и цеховыми ГРП среднего и низкого давления:

1 – городской газопровод природного газа высокого давления; 2 – главное отключающее устройство с электроприводом; 3 – центральный ГРП предприятия; 4 – цеховые отключающие устройства; 5 – продувочная газовая свеча; 6 – сборник конденсата; 7 – компенсатор; 8 – межцеховые газопроводы; 9 – шкафная газоредукционная установка (ГРУ); 10 – цеховой ГРП среднего давления; 11 – цеховой ГРП низкого давления; 12 – штуцер для отбора проб; 13 – кран отключения свечи

Завод имеет 3 цеха, столовую, котельную. В цехе №1 требуется газ высокого давления, в котельной – среднего давления. Столовая и цехи №2 и №3 требуют газ низкого давления. В центральном ГРП 3 осуществляется замер расхода газа и редуцирование его до высокого давления, необходимого цеху №1 и среднего давления, необходимого для котельной и для подачи в остальные цехи.

2.2.4. Прием и распределение искусственного газообразного топлива

Искусственное топливо применяется на металлургических заводах, в ряде химических производств, стекольной промышленности. Наиболее широко искусственное топливо используется на промышленных предприятиях, где в технологическом процессе вырабатываются побочные энергоресурсы (ПЭР) – горючие газы.

В доменном производстве чугуна – это колошниковые газы. Их выход составляет 235 кг условного топлива на 1 т чугуна. Одна печь с суточной производительностью 4000 т чугуна дает 6-6,5 млн. м³ горючих газов.

Коксовая печь дает коксовый газ. В год это производство выдает более 25 млрд. м³ коксового газа.

Используются эти газы в промышленных ТЭЦ, в подогревателях дутьевого воздуха, для коммунально-бытовых целей, в качестве технологических атмосфер. Пример такой схемы газоснабжения приведен на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Схема газоснабжения искусственными газами металлургического завода:

1 – домны; 2 – подогреватели дутьевого воздуха; 3 – коксовые печи: 4 – установка очистки коксового газа; 5 – газоповысительные станции; 6 – ТЭЦ-паровоздуходув-ная станция; 7 – мартены, блюминги, конверторы и др. заводские потребители газа; 8 – газовая утилизационная бескомпрессорная турбина (ГУБТ); 9 – автоматическое дроссельное устройство.

Доменный газ с давлением 0,25-0,35 МПа очищается от пыли в мокрых газоочистках и направляется в ГУБТ, в которой расширяется до давления 0,115 МПа и поступает в систему заводских газопроводов доменного газа. Генератор, вращаемый ГУБТ, вырабатывает электроэнергию, направляемую в систему электроснабжения предприятия.

Коксовый газ перед поступлением в заводской газопровод коксового газа проходит очистку, а его давление повышается на газоповысительных станциях. Потребители, использующие смесь доменного и коксового газа, получают ее от газосмесительной станции.

Избытки коксового газа направляются на газификацию коммунально-бытового сектора или на соседние предприятия. Для сглаживания неравномерностей выхода и потребления газа устанавливают газгольдеры или используют потребители-регуляторы.

2.2.5. Схемы внутрицеховых газопроводов

Внутрицеховые газопроводы весьма разнообразны. Они зависят от планировки цеха, размещения газопотребляющих установок, типа горелок и др. Это как правило тупиковые ответвления, снабженные отключающим устройством и манометром на вводе. Устанавливаются также отключающие устройства на ответвлениях газопровода к агрегатам. Имеется продувочный трубопровод в конце цехового газопровода. Он снабжен свечой для отвода газа в атмосферу при продувке. Газопроводы на самом агрегате (печи) называются обвязочными. Пример такой схемы приведен на рис. 2.6.

Рис.2.6. Схема обвязки газопотребляющего агрегата:

1 – цеховой газопровод; 2 – главное отключающее устройство; 3 – краны для продувки; 4 – контрольное отключающее устройство; 5 – рабочее отключающее устройство; 6 – инжекционные горелки; 7 – продувочные газопроводы; 8 – запальное устройство; 9 – штуцер для взятия проб; 10 – трубопровод безопасности с краном

Перед пуском агрегата соблюдаются правила техники безопасности: сначала продувается газопровод через свечу. Затем продувается ответвление при закрытой рабочей задвижке. Завершение продувки определяется по анализу из штуцера 8. Воздухом (дымососом или за счет тяги) продувается рабочее пространство агрегата (печи). Вносится зажженный запальник в топку и только затем открывается контрольная и рабочая задвижки.

При останове агрегата: закрываются все отключающие устройства и открывается кран трубопровода безопасности. Это делается для того, чтобы просочившийся через неплотности газ, выходил в атмосферу.

2.2.6. Схемы газорегуляторных пунктов и установок (ГРП и ГРУ)

ГРП и ГРУ служат для дополнительной очистки газа от механических примесей, снижения давления и поддержание его на заданном уровне независимо от изменения расхода. Схемы их практически одинаковы, см. рис.2.7.

Рис. 2.7. Схема газорегуляторного пункта с одной регулирующей ниткой:

1 – газопровод, подводящий газ к ГРП; 2 – фильтр; 3 – расходомер; 4 – предохрнительно-отключа-ющий клапан; 5 – регулятор давления; 6 – обводная линия газа; 7 – запорно-отключающее устройство; 8 – предохранительно-сбросный клапан; 9 – газопровод, отводящий газ от ГРП; 10 – продувочная газовая свеча

Различают ГРП высокого (на входе 0,3-1,2 МПа) и среднего (до 0,3 МПа) давления. Центральные ГРП обслуживают группу потребителей. Они обычно размещаются в отдельных зданиях или шкафах на несгораемых опорах, но могут размещаться в пристройках. Объектовые ГРП обслуживают объекты одного потребителя. Газорегуляторные установки (ГРУ) обслуживают только одного потребителя (котел, печь и т.п.), размещаются в помещениях и монтируются непосредственно у объекта.

Давление газа на выходе ГРП поддерживается регулятором давления, а при его отказе – с помощью ручного управления запорно-отключающим устройством на обводной линии. При повышении давления за ГРП выше допустимого срабатывает предохранительно-сбросный клапан, а при необходимости – и предохранительно-отключающий запорный клапан.

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 716; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!