RU2665764C1 - Aggregate gas-oil unit with pressure reducer valve and generator (options) - Google Patents
Aggregate gas-oil unit with pressure reducer valve and generator (options) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665764C1 RU2665764C1 RU2017128071A RU2017128071A RU2665764C1 RU 2665764 C1 RU2665764 C1 RU 2665764C1 RU 2017128071 A RU2017128071 A RU 2017128071A RU 2017128071 A RU2017128071 A RU 2017128071A RU 2665764 C1 RU2665764 C1 RU 2665764C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- oil
- oil heat
- heat exchanger
- heating
- Prior art date
Links
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 title abstract 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 91
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 76
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 6
- 239000010725 compressor oil Substances 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 101150118243 gpa-16 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и теплотехники, а именно к средствам подготовки топливного газа, и может быть использовано в составе газоперекачивающих агрегатов (ГПА), а именно для подогрева топливного газа с одновременным охлаждением масла компрессора и газотурбинного привода ГПА.The invention relates to the field of engineering and heat engineering, and in particular to means for preparing fuel gas, and can be used as a part of gas pumping units (GPU), namely for heating fuel gas with simultaneous cooling of compressor oil and a gas turbine drive of GPU.
Известен агрегатный блок подготовки топливного газа по патенту RU №92934 «Агрегатный блок подготовки топливного газа», опубл. 10.04.2010 г., в котором система редуцирования газа содержит две нитки редуцирования.Known aggregate unit for the preparation of fuel gas according to patent RU No. 92934 "Aggregate unit for the preparation of fuel gas", publ. 04/10/2010, in which the gas reduction system contains two threads of reduction.
Применение в конструкции агрегатного блока системы редуцирования газа ведет к необходимости «стравливания» давления и в целом снижает эффективность работы агрегатного блока подготовки топливного газа.The use of a gas reduction system in the design of the aggregate unit leads to the need to "bleed" the pressure and generally reduces the efficiency of the aggregate unit for the preparation of fuel gas.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является агрегатный газомасляный блок (АГМБ), защищенный патентом RU №158482, опубл. 10.01.2016 г., содержащий блок фильтрации газа с фильтрами - коалесцерами газа, два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника с управляемыми шаровыми задвижками для поддержания температуры масла, дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа, блок замера расхода газа и блок предохранительных клапанов. Между двумя газомасляными теплообменниками подключен блок редуцирования газа. В блоке редуцирования газа происходит редуцирование давления газа с входного значения до требуемых значений.The closest in technical essence to the claimed technical solution is an aggregate gas-oil unit (AGMB), protected by patent RU No. 158482, publ. 01/10/2016, containing a gas filtration unit with filters - gas coalescers, two gas-oil heat exchangers connected together in series with controlled ball valves to maintain oil temperature, an additional gas-oil heat exchanger for heating the starting gas, a gas flow metering unit and a safety valve block. A gas reduction unit is connected between two gas-oil heat exchangers. In the gas reduction unit, the gas pressure is reduced from the input value to the required values.
Недостатком данного технического решения является пониженная эффективность работы ГПА вследствие использования в конструкции АГМБ блока редуцирования газа, поскольку в блоке редуцирования давление газа просто «стравливается» до необходимых значений и энергия, затраченная на сжатие газа, не используется. Также, может возникнуть ситуация, когда запас холода после редуцирования газа может быть недостаточным для охлаждения масла газотурбинного привода ГПА и возникнет необходимость дополнительно охлаждать масло, например, при помощи радиатора с вентилятором, что также в целом понижает эффективность работы ГПА.The disadvantage of this technical solution is the reduced efficiency of the gas compressor unit due to the use of a gas reduction unit in the design of the gas-pressure generator, since the gas pressure in the reduction unit is simply "vented" to the required values and the energy spent on gas compression is not used. Also, a situation may arise when the cold reserve after gas reduction may not be sufficient to cool the oil of the gas turbine drive of the gas compressor unit and it may be necessary to additionally cool the oil, for example, using a radiator with a fan, which also generally reduces the efficiency of the gas compressor unit.
Цель заявляемого изобретения - повышение эффективности работы газоперекачивающего агрегата (ГПАThe purpose of the invention is to increase the efficiency of the gas pumping unit (GPA
Поставленная цель достигается в агрегатном газомасляном блоке (АГМБ), расположенном в отдельном транспортабельном каркасе и предназначенном для нагрева топливного и пускового газа, для охлаждения масла компрессора и газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата (ГПА), содержащем блоки фильтрации газа, замера расхода газа, два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника и дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа. Между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками установлен с последовательным подключением к ним детандер-генератор с функцией редуцирования газа, соединенный трубопроводом подвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло компрессора ГПА, и соединенный трубопроводом отвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло газотурбинного привода ГПА. Как вариант, поставленная цель достигается в агрегатном газомасляном блоке (АГМБ), расположенном в отдельном транспортабельном каркасе и предназначенном для нагрева топливного и пускового газа, для охлаждения масла компрессора и газотурбинного привода газоперекачивающего агрегата (ГПА), содержащем блоки фильтрации газа, замера расхода газа, два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника и дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа. Между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками установлен с последовательным подключением к ним детандер-генератор с функцией редуцирования газа, соединенный трубопроводом подвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло компрессора ГПА, и соединенный трубопроводом отвода топливного газа с газомасляным теплообменником, использующим в качестве греющего теплоносителя горячее масло газотурбинного привода ГПА. Одновременно, к выходу этого газомасляного теплообменника последовательно подключен электронагреватель топливного газа.This goal is achieved in the aggregate gas-oil unit (AGMB), located in a separate transportable frame and designed for heating fuel and starting gas, for cooling compressor oil and a gas turbine drive of a gas pumping unit (GPU), containing gas filtration units, gas flow metering, two connected between a series gas-oil heat exchanger and an additional gas-oil heat exchanger for heating the starting gas. Between the gas-oil heat exchangers connected in series, an expander-generator with a gas reduction function is connected to them in series, connected to the fuel gas supply pipe with a gas-oil heat exchanger using GPA compressor hot oil as a heating medium, and connected to the gas-gas exhaust pipe to a gas-oil heat exchanger as a heating medium, hot oil of a gas turbine drive of a gas compressor unit. Alternatively, the goal is achieved in an aggregate gas-oil unit (AGMB), located in a separate transportable frame and designed to heat fuel and starting gas, for cooling compressor oil and a gas turbine drive of a gas pumping unit (GPU), containing gas filtration units, measuring gas flow, two gas-oil heat exchangers connected in series with each other and an additional gas-oil heat exchanger for heating the starting gas. Between the gas-oil heat exchangers connected in series, an expander-generator with a gas reduction function is connected to them in series, connected to the fuel gas supply pipe with a gas-oil heat exchanger using GPA compressor hot oil as a heating medium, and connected to the gas-gas exhaust pipe to a gas-oil heat exchanger as a heating medium, hot oil of a gas turbine drive of a gas compressor unit. At the same time, the fuel gas electric heater is connected in series to the outlet of this gas-oil heat exchanger.
Конструкция АГМБ с подключением между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками детандер-генератора с функцией редуцирования газа позволяет использовать энергосберегающие технологии, например, использовать получаемую электроэнергию на нужды ГПА и на нагрев топливного газа, использовать холод, получаемый от детандер-генератора, например, на охлаждение воздуха в летний период.The design of the AGMB with the connection of an expander generator with a gas reduction function between gas-oil heat exchangers connected in series allows energy-saving technologies to be used, for example, to use the generated electricity for the needs of a gas compressor and to heat fuel gas, to use the cold received from the expander-generator, for example, to cool air in summer period.
Варианты изобретения иллюстрируются рисунками фиг. 1 и фиг. 2, на которых схематично показано расположение основных блоков АГМБ, где:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings of FIG. 1 and FIG. 2, which schematically shows the location of the main blocks AGMB, where:
1 - газомасляный теплообменник компрессора ГПА,1 - gas-oil heat exchanger compressor GPA,
2 - управляемые шаровые задвижки,2 - controlled ball valves,
3 - детандер-генератор,3 - expander generator
4 - газомасляный теплообменник газотурбинного привода ГПА,4 - gas-oil heat exchanger gas turbine drive GPA,
5 - электронагреватель топливного газа.5 - electric fuel gas heater.
По первому варианту исполнения (фиг. 1), агрегатный газомасляный блок с детандер-генератором располагается в отдельном транспортабельном каркасе, содержит блоки фильтрации газа, замера расхода газа (на рисунке не показаны), два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника: газомасляный теплообменник 1 компрессора ГПА и газомасляный теплообменник 4 газотурбинного привода ГПА с управляемыми шаровыми задвижками 2 для поддержания температуры масла, а также дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа (на рисунке не показан). Между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками 1 и 4 установлен с последовательным подключением к ним детандер-генератор 3 с функцией редуцирования газа. Компрессор и газотурбинный привод ГПА на рисунке не показаны.According to the first embodiment (Fig. 1), an aggregate gas-oil unit with an expander-generator is located in a separate transportable frame, it contains gas filtration units, gas flow metering (not shown in the figure), two gas-oil heat exchangers connected in series: gas-
По второму варианту исполнения (фиг. 2), агрегатный газомасляный блок с детандер-генератором располагается в отдельном транспортабельном каркасе, содержит блоки фильтрации газа, замера расхода газа (на рисунке не показаны), два подключенных между собой последовательно газомасляных теплообменника: газомасляный теплообменник 1 компрессора ГПА и газомасляный теплообменник 4 газотурбинного привода ГПА с управляемыми шаровыми задвижками 2 для поддержания температуры масла, а также дополнительный газомасляный теплообменник для подогрева пускового газа (на рисунке не показан). Между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками 1 и 4 установлен с последовательным подключением к ним детандер-генератор 3 с функцией редуцирования газа. К выходу газомасляного теплообменника 4 последовательно подключен электронагреватель топливного газа 5. Компрессор и газотурбинный привод ГПА на рисунке не показаны.According to the second embodiment (Fig. 2), the aggregate gas-oil unit with an expander-generator is located in a separate transportable frame, contains gas filtration units, gas flow metering (not shown in the figure), two gas-oil heat exchangers connected in series: gas-
При работе агрегатного газомасляного блока с детандер-генератором по первому варианту исполнения (фиг. 1) топливный газ после блока фильтрации проходит в газомасляный теплообменник 1 компрессора ГПА, где происходит его нагрев за счет охлаждения горячего смазочного масла, поступающего в газомасляный теплообменник 1 из системы маслообеспечения компрессора ГПА. Управляемые шаровые задвижки 2 служат для поддержания температуры масла. Далее подогретый газ проходит в детандер-генератор 3 с функцией редуцирования газа, где помимо дросселирования, происходит и редуцирование давления газа с входного значения до требуемых значений, и далее направляется в газомасляный теплообменник 4 газотурбинного привода ГПА, где дополнительно нагревается теплом горячего смазочного масла, подаваемого от системы маслообеспечения газотурбинного привода ГПА. Часть топливного газа, используемая как пусковой газ, нагревается горячим смазочным маслом в дополнительном газомасляном теплообменнике (на рисунке не показан).When the aggregate gas-oil unit with the expander-generator according to the first embodiment (Fig. 1), the fuel gas after the filtration unit passes into the gas-
При функционировании магистральных газоснабжающих систем на газораспределительных станциях производится понижение давления транспортируемого топливного газа от 5,5 Мпа до 2,5 Мпа. На новых компрессорных станциях редуцирование возможно с давления 10 МПа и более. Дросселирование - прямая потеря энергии. Задача детандер-генератора полезно использовать «бросовое» давление газа, переводя энергию расширения в электрическую. Установленный между последовательно соединенными газомасляными теплообменниками 1 и 4 детандер-генератор 3 с функцией редуцирования газа позволяет использовать получаемую электроэнергию на нужды ГПА, на отопление помещения, на электропитание аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа.When the main gas supply systems are functioning at gas distribution stations, the pressure of the transported fuel gas is reduced from 5.5 MPa to 2.5 MPa. At new compressor stations, reduction is possible from a pressure of 10 MPa or more. Throttling is a direct loss of energy. The task of the expander generator is useful to use the "waste" gas pressure, converting the expansion energy into electrical energy. Installed between the gas-
Поскольку начальная температура топливного газа от -10°C до +20°C, а после конечного расширения в детандер-генераторе 3 может достигнуть недопустимых значений, примерно, до -100°C, что может нарушить работу оборудования, топливный газ перед входом в детандер-генератор 3 проходит нагрев в газомасляном теплообменнике 1 горячим смазочным маслом, поступающим из системы маслообеспечения компрессора ГПА. Такой предварительный подогрев приводит также и к увеличению получаемой в детандер-генераторе 3 работы.Since the initial temperature of the fuel gas is from -10 ° C to + 20 ° C, and after the final expansion in the expander-
При работе агрегатного газомасляного блока с детандер-генератором по второму варианту исполнения (фиг. 2) топливный газ после нагрева в газомасляном теплообменнике 1 компрессора ГПА, после прохождения детандер-генератора 3 и нагрева в газомасляном теплообменнике 4 газотурбинного привода ГПА, дополнительно нагревается в электронагревателе 5 топливного газа. Часть топливного газа, используемая как пусковой газ, нагревается горячим смазочным маслом в дополнительном газомасляном теплообменнике (на рисунке не показан).When the aggregate gas-oil unit with the expander-generator according to the second embodiment (Fig. 2), the fuel gas after heating in the gas-
Дополнительный нагрев топливного газа в электронагревателе 5 приводит к увеличению температуры топливного газа перед входом в камеру сгорания ГПА практически в два раза, приводит к повышению КПД до 0,5%, что значительно повышает эффективность работы ГПА.Additional heating of the fuel gas in the
Варианты исполнения агрегатного газомасляного блока с детандер-генератором просчитаны и применены в конструкциях агрегатов ГПА-16 «Урал», ГПА-25 «Урал» и ГПА-32 «Ладога». Показан эффективный нагрев топливного газа перед входом в камеру сгорания ГПА.The design options for the gas-oil aggregate unit with the expander generator are calculated and applied in the design of the GPA-16 Ural, GPA-25 Ural and GPA-32 Ladoga aggregates. The effective heating of fuel gas before entering the GPU combustion chamber is shown.
Таким образом, подключая в конструкцию агрегатного газомасляного блока детандер-генератор с предварительным подогревом подаваемого в него топливного газа, а также, по втором варианту исполнения, с одновременным подогревом топливного газа электронагревателем непосредственно перед поступлением топливного газа в камеру сгорания ГПА, достигают высокой эффективности использования снижаемого давления топливного газа, направляя получаемую энергию, например, на собственные нужды ГПА, на отопление помещения, на электропитание аппаратов воздушного охлаждения (АВО) газа, значительно повышают эффективность работы ГПА в целом.Thus, by connecting an expander generator with pre-heating of the fuel gas supplied to it, as well as, according to the second embodiment, with the simultaneous heating of the fuel gas by an electric heater immediately before the fuel gas enters the GPU combustion chamber, they achieve high efficiency of reducing fuel gas pressure, directing the energy received, for example, to the GPA's own needs, for space heating, for powering the devices during stuffy cooling (ABO) gas significantly improve the efficiency of SBS as a whole.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128071A RU2665764C1 (en) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Aggregate gas-oil unit with pressure reducer valve and generator (options) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017128071A RU2665764C1 (en) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Aggregate gas-oil unit with pressure reducer valve and generator (options) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2665764C1 true RU2665764C1 (en) | 2018-09-04 |
Family
ID=63460161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017128071A RU2665764C1 (en) | 2016-04-01 | 2016-04-01 | Aggregate gas-oil unit with pressure reducer valve and generator (options) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2665764C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689506C1 (en) * | 2018-10-18 | 2019-05-28 | Юрий Васильевич Белоусов | Integrated fuel supply and oil supply system of compressor unit gas pumping unit |
| RU2774553C1 (en) * | 2021-10-11 | 2022-06-21 | Юрий Васильевич Белоусов | System for the production of environmentally friendly fuel at tpp with a steam boiler |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10035809A1 (en) * | 2000-07-22 | 2002-01-31 | Mann & Hummel Filter | Method for de=icing fluid duct has an elastic insert with trapped spaces connected to a variable pressure supply |
| RU92934U1 (en) * | 2009-12-18 | 2010-04-10 | Леонид Григорьевич Кузнецов | UNIT OF FUEL GAS PREPARATION UNIT |
| RU2538143C2 (en) * | 2009-01-30 | 2015-01-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Long-length pipeline, method of slug elimination in it and method of material transportation through it |
| RU158482U1 (en) * | 2014-12-16 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника" | UNIT GAS OIL BLOCK |
-
2016
- 2016-04-01 RU RU2017128071A patent/RU2665764C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10035809A1 (en) * | 2000-07-22 | 2002-01-31 | Mann & Hummel Filter | Method for de=icing fluid duct has an elastic insert with trapped spaces connected to a variable pressure supply |
| RU2538143C2 (en) * | 2009-01-30 | 2015-01-10 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Long-length pipeline, method of slug elimination in it and method of material transportation through it |
| RU92934U1 (en) * | 2009-12-18 | 2010-04-10 | Леонид Григорьевич Кузнецов | UNIT OF FUEL GAS PREPARATION UNIT |
| RU158482U1 (en) * | 2014-12-16 | 2016-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газхолодтехника" | UNIT GAS OIL BLOCK |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2689506C1 (en) * | 2018-10-18 | 2019-05-28 | Юрий Васильевич Белоусов | Integrated fuel supply and oil supply system of compressor unit gas pumping unit |
| RU2774553C1 (en) * | 2021-10-11 | 2022-06-21 | Юрий Васильевич Белоусов | System for the production of environmentally friendly fuel at tpp with a steam boiler |
| RU2774551C1 (en) * | 2021-10-11 | 2022-06-21 | Юрий Васильевич Белоусов | System for production of environmentally friendly fuel at tpp with combined cycle gas turbine unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9410451B2 (en) | Gas turbine engine with integrated bottoming cycle system | |
| RU2694600C2 (en) | Energy recovery system and gas turbine heating system, as well as methods for production and use thereof | |
| WO2014102027A3 (en) | System for recuperating energy from a waste heat flow of an internal combustion engine | |
| CN102245861A (en) | Power plant comprising a turbine unit and a generator | |
| US20130269334A1 (en) | Power plant with closed brayton cycle | |
| FI3365613T3 (en) | Thermodynamic boiler with thermal compressor | |
| CN103758586A (en) | Rapid cooling system of steam turbine | |
| RU2665764C1 (en) | Aggregate gas-oil unit with pressure reducer valve and generator (options) | |
| CN102839998A (en) | Rapid cooling device of steam turbine | |
| RU161865U1 (en) | OIL SYSTEM FOR GAS-TURBINE POWER INSTALLATION | |
| RU2549004C1 (en) | Regenerative gas-turbine expansion unit | |
| RU2599082C1 (en) | Gas turbine expander power plant of compressor station of main gas line | |
| CN105822427A (en) | Regenerative cycle gas turbine system and cooling, heating and power combined supply system | |
| RU2561777C2 (en) | Fuel gas heating system with cogeneration unit | |
| CN111238081A (en) | Combined cycle heat pump device | |
| CN106403370B (en) | First-class thermally-driven compression heat pump | |
| RU150383U1 (en) | FUEL GAS HEATING SYSTEM IN A GAS PUMPING UNIT | |
| RU2239099C1 (en) | Device for cooling oil in gas turbine and gas heater | |
| RU2013154802A (en) | GAS TURBO-DETANDER ENERGY INSTALLATION OF A GAS DISTRIBUTION STATION | |
| RU2545261C2 (en) | Gas turbine plant of raised efficiency | |
| RU2403521C1 (en) | System for heating of fuel and buffer gas | |
| RU158482U1 (en) | UNIT GAS OIL BLOCK | |
| RU2540213C1 (en) | Low pressure part of steam turbine | |
| RU2625892C1 (en) | Method of operation of steam gas plant operating with use of steam cooling | |
| RU2629515C1 (en) | System for utilisation heat of closed type (versions) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200402 |