Многофункциональные установки газоподготовки «ЭНЕРГАЗ». Типы и применение - Оборудование - Статьи журнала
10 мин
58
0

Многофункциональные установки газоподготовки «ЭНЕРГАЗ». Типы и применение

Многофункциональные установки газоподготовки «ЭНЕРГАЗ». Типы и применение

Первый блочный пункт подготовки газа производства ГК ЭНЕРГАЗ был введен в эксплуатацию девять лет назад на 5-м энергоблоке Южно-Сахалинской ТЭЦ-1. Этот проект дал старт внедрению в эксплуатацию многофункциональных установок газоподготовки. С тех пор накоплен значительный опыт поставок такого технологического оборудования, раскрыты его универсальные возможности, доказана эффективность и надежность.

Группа компаний ЭНЕРГАЗ ежегодно реализует десятки проектов и получает новые подтверждения тому, что подготовка газа (Upstream, Midstream) – это выверенный и согласованный инженерный расчет комплексного технологического процесса, позволяющего достигать и устойчиво поддерживать установленные значения газа по чистоте, влажности, температуре, давлению, расходу и другим параметрам. 

По своему типу установки газоподготовки «ЭНЕРГАЗ» делятся на комплектные и многоблочные. 

Компактные комплектные установки состоят из 1–2 модулей, внутри которых оборудование интегрировано на единой раме. Это: 

- блоки подготовки попутного газа;

- блочные пункты подготовки газа (природного);

- системы подготовки топливного и пускового газа;

- газоприемные станции;

- газорегуляторные пункты блочные;

- автоматизированные газораспределительные станции. 

Многоблочные установки применяются в сложных и масштабных проектах. Они отличаются высокой производительностью (расходом подготавливаемого газа) и состоят из нескольких обособленных блок-боксов с оборудованием различного назначения, которые при монтаже стыкуются в единое здание (фото 1). При этом ряд элементов могут иметь внешнее исполнение.

1.jpg

Эти установки функционируют на генерирующих объектах с газовыми турбинами большой мощности, а также на нефтегазодобывающих площадках, где необходимо одновременно снабжать качественным газом (с отличающимися параметрами) сразу несколько основных и вспомогательных объектов. 

В целом комплектные и многоблочные установки в автоматическом режиме непрерывно обеспечивают очистку, осушку, подогрев, редуцирование, определение состава и измерение различных параметров газа, одоризацию, технологический или коммерческий учет, контроль качества газа перед его подачей в газоиспользующее оборудование: 

- газовые турбины;

- газопоршневые установки;

- котельные;

- печи прямого нагрева нефти;

- газоперекачивающие агрегаты и др. 

Многофункциональные установки «ЭНЕРГАЗ» характеризуются максимальной степенью заводской готовности при поставке (98 %), высокой ремонтопригодностью и длительным сроком службы – не менее 25 лет. Коэффициент технического использования составляет 0,92+, подтвержденный показатель надежности в эксплуатации – 0,95+.


КОМПЛЕКТАЦИЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ УСТАНОВОК 

Минимальный (базовый) функционал технологических установок «ЭНЕРГАЗ» – это фильтрация и учет газа. Такое оборудование включает пять обязательных элементов: 

- систему фильтрации;

- узел дренажа конденсата;

- блок учета газа;

- систему автоматизированного управления;

- системы жизнеобеспечения и безопасности. 

Установки в базовой комплектации на практике применяются редко. Как правило, для эффективного решения проектных задач в технологическую схему встраиваются дополнительные узлы и системы: 

- сепаратор-пробкоуловитель (рис.1);

- блок осушки;

- узел подогрева газа;

- блочно-модульная котельная;

- система редуцирования;

- узел одоризации;

- система контроля качества газа.

1.jpg

ПРИМЕРЫ ДЕЙСТВУЮЩИХ УСТАНОВОК 

Проекты Группы ЭНЕРГАЗ в нефтегазовом комплексе и электроэнергетике дают представление о технологических особенностях и возможностях оборудования газоподготовки. Рассмотрим применение установок «ЭНЕРГАЗ» на примерах практической подготовки природного и попутного нефтяного газа для газоиспользующего оборудования разного типа и назначения. 


Многоблочная установка подготовки топливного газа для объектов УКПГиК Восточно-Уренгойского лицензионного участка 

Установка комплексной подготовки газа и конденсата АО «Роспан Интернешнл» (Роснефть) оснащена многоблочной установкой подготовки топливного газа (УПТГ) «ЭНЕРГАЗ». 

УПТГ предназначена для фильтрации, учета, подогрева, редуцирования газа и параллельного снабжения им основных и вспомогательных объектов УКПГиК. Среди них: газотурбинная электростанция, котельная, установка очистки пропан-бутана технического от метанола, узлы входных шлейфов, установка низкотемпературной сепарации, горелочное устройство для сжигания промстоков, установка регенерации метанола, факельная установка, дожимная компрессорная станция низконапорных газов, установка стабилизации конденсата. Для каждого потребителя подаваемый газ имеет индивидуальные параметры по давлению, температуре и расходу. 

УПТГ включает 8 блоков различного назначения, объединенных в два модуля (фото 2) – основной (МПТГ-1) и резервный (МПТГ-2). Максимальная производительность МПТГ-1 по газу составляет 90 400 нм3/ч. Номинальный расход газа МПТГ-2 – 32 612 нм3/ч.

 1.jpg

Автоматизированная газораспределительная станция АГРС «Александровка» 

АГРС «Александровка» (фото 3) осуществляет отбор газа из магистрального газопровода, очистку, коммерческий учет, контроль качества, снижение давления, подогрев и одоризацию газа перед его транспортировкой на отдаленную теплоэлектростанцию.

 1.jpg

Комплектация АГРС: две линии фильтрации с фильтрами-коалесцерами; узел дренажа конденсата (с резервуаром 3 м3); две измерительные линии с расходомерами ультразвукового типа; узел подогрева газа из двух кожухотрубных теплообменников; две нитки редуцирования; калориметр; анализатор влажности; узел одоризации (с емкостью для хранения одоранта объемом 2,1 м3); система автоматизированного управления; системы жизнеобеспечения и безопасности; резервный генератор. 

Подготовку промежуточного теплоносителя для узла подогрева газа обеспечивает блочно-модульная котельная, укрытие которой пристыковано к модулю АГРС. Основа котельной – два водогрейных котлоагрегата общей (полезной) тепловой мощностью 1 МВт.

 

Блок подготовки ПНГ для газотурбинного энергоцентра Усинского месторождения 

На Усинском нефтяном месторождении (ЛУКОЙЛ-Коми) действует энергоцентр установленной электрической мощностью 100 МВт и тепловой – 152,1 Гкал/ч. Генерирующее оборудование включает 5 энергоблоков ГТЭС-25ПА производства АО «ОДК-Авиадвигатель». 

Основное и резервное топливо для энергоцентра – попутный нефтяной газ. Его подготовку и подачу в турбины ГТУ-ТЭЦ выполняет многофункциональная система газоподготовки «ЭНЕРГАЗ» в составе трех компрессорных установок и блока подготовки попутного газа (БППГ). 

БППГ (фото 4) осуществляет измерение расхода и фильтрацию газа, укомплектован двухлинейным узлом коммерческого учета, сепаратором-пробкоуловителем и системой фильтрации. Степень очистки газа составляет 100 % для жидкой фракции и 99,8 % для твердых частиц размером более 10 мкм.

 1.jpg

Подготавливается также топливо для котельной собственных нужд месторождения. Для этого БППГ оснащен узлом подогрева газа и системой редуцирования.

 

Блочный пункт очистки газа для ГТУ-ТЭС в Елабуге 

В городе Елабуга (Республика Татарстан) действует ГТУ-ТЭС электрической мощностью порядка 20 МВт и тепловой – 28 Гкал/час. Основное оборудование состоит из четырех газотурбинных установок Taurus 60 GS (Solar) с котлами-утилизаторами. Топливо для турбин – природный газ. 

На электростанции функционирует система подготовки газа «ЭНЕРГАЗ» в составе дожимной компрессорной станции и блочного пункта очистки газа. БПОГ – это типичный пример компактной установки в базовой комплектации. Все технологическое оборудование интегрировано на единой раме. Комплектный пункт имеет небольшую производительность (8 240 м3/ч), обусловленную малой мощностью сопряженных газовых турбин. 

БПОГ (фото 5) обеспечивает очистку газа от твердых частиц и капельной влаги до проектных требований производителя турбин, сбор уловленной жидкости в дренажный резервуар с перекачкой в передвижную емкость или спецтранспорт, измерение расхода газа, определение и регистрацию состава газа и его изменений, определение теплоты сгорания, измерение температуры точки росы газа. 

1.jpg

Система подготовки топливного и пускового газа для газоперекачивающих агрегатов на месторождении «Алан» 

На месторождении «Алан» в Узбекистане (НХК «Узбекнефтегаз») действует дожимная компрессорная станция для транспортировки природного газа в составе двух газоперекачивающих агрегатов ГПА-16 «Волга» (КМПО). ДКС оснащена системой подготовки топливного и пускового газа «ЭНЕРГАЗ». 

СПТПГ – это многофункциональная установка для очистки, нагрева и редуцирования газа. На открытой раме размещено следующее технологическое оборудование: коалесцирующие фильтры-сепараторы (степень фильтрации газа 99,98 %), блок автоматического дренажа конденсата, электрические подогреватели с устройством плавной регулировки и блокировки нагрева, двухлинейные узлы редуцирования пускового и топливного газа. 

Проект реализован в максимально сжатые сроки – проектирование, производство, заводские испытания и поставка были выполнены за два месяца. 


Многоблочный пункт подготовки газа для парогазовых энергоблоков Прегольской ТЭС 

Самый крупный объект новой калининградской генерации – Прегольская теплоэлектростанция мощностью 455,2 МВт – состоит из четырех парогазовых энергоблоков, каждый из которых включает газовую турбину типа 6F.03 («Русские газовые турбины»), генератор («Элсиб»), паротурбинную установку («Силовые машины»), котел-утилизатор («Подольский машиностроительный завод»). 

Снабжение топливом энергоблоков ТЭС обеспечивает система комплексной газоподготовки «ЭНЕРГАЗ»: пункт подготовки газа (ППГ), дожимная компрессорная станция и модуль управления. 

Многоблочный ППГ производительностью 106 000 нм3/ч изготовлен ЭНЕРГАЗом по специальному проекту. Это технологическая установка из нескольких блок-боксов с оборудованием различного назначения, которые состыкованы в единое здание. Исключение составляют блок предварительной фильтрации и узел дренажа конденсата, имеющие внешнее исполнение на открытой раме. 

Помимо внешних элементов ППГ оснащен системой тонкой очистки газа, блоком коммерческого учета с ультразвуковыми расходомерами, узлом подогрева газа, системой редуцирования и блоком контроля качества газа.

 

Установка подготовки ПНГ для газопоршневого энергокомплекса Барсуковского месторождения 

На Барсуковском месторождении («РН-Пурнефтегаз», Роснефть) в Ямало-Ненецком автономном округе действует автономный энергоцентр из 10 газопоршневых агрегатов Cummins мощностью по 1,5 МВт. Электростанция, построенная ООО «Альянс Генерация», снабжает электрической энергией инфраструктурные и технологические объекты промысла. 

Топливо – попутный нефтяной газ. Проектные параметры ПНГ по чистоте, температуре, давлению и расходу обеспечивает установка подготовки топливного газа «ЭНЕРГАЗ» (фото 6) номинальной производительностью 5 000 м3/ч. 

1.jpg

В состав этого многофункционального комплекса входят: система фильтрации газа с двухступенчатыми фильтрами-коалесцерами (степень очистки составляет 100 % для жидкой фракции и 99,9 % для твердых частиц размером свыше 2 мкм); узел дренажа конденсата с подземным резервуаром; блок коммерческого учета газа с ультразвуковыми расходомерами; узел подогрева газа на базе кожухотрубного теплообменника; двухлинейная система редуцирования; блочно-модульная котельная тепловой мощностью 0,19 МВт. 

Во всех проектах полный цикл предпусковых мероприятий (шефмонтаж, наладку, собственные и интегрированные испытания, обучение эксплуатационного персонала) выполнили специалисты компании «СервисЭНЕРГАЗ», входящей в Группу ЭНЕРГАЗ. Сервисные инженеры ведут здесь и техническое обслуживание оборудования газоподготовки.

 

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПРОЕКТЫ 

Среди проектов, реализуемых в настоящее время, отметим наиболее значимые. 

Газоприемные станции для турбин пиково-резервных ГТЭС в Республике Беларусь 

В Республике Беларусь создаются пиково-резервные энергетические источники на базе 16-ти газотурбинных установок Siemens SGT-800. На Минской ТЭЦ-5 будет действовать газотурбинная электростанция мощностью 300 МВт из 6 ГТУ, на Березовской ГРЭС – ГТЭС-254 МВт (5 турбин), на Лукомльской ГРЭС – ГТЭС-150 МВт (три турбины), на Новополоцкой ТЭЦ – ГТЭС-100 МВт (две турбины). 

ЭНЕРГАЗ поставит комплект оборудования газоподготовки и топливоснабжения. Это четыре газоприемные станции (по одной ГПС на каждую пиковую ГТЭС), которые смонтируют на питающих трубопроводах для фильтрации, подогрева и коммерческого учета топливного газа, поступающего в турбины энергоблоков.

 

Установка подготовки топливного газа для энергоцентра Харасавэйского месторождения 

При обустройстве Харасавэйского месторождения ПАО «Газпром» на Ямале создается энергоцентр для обеспечения электричеством объектов строительства. Здесь применены восемь газопоршневых электростанций MWM мощностью от 1,2 до 2 МВт и четыре передвижные автоматизированные газотурбинные электростанции ПАЭС-2500 мощностью по 2,5 МВт. 

Топливо для энергоцентра – добываемый здесь природный газ. Его рабочие параметры по чистоте, температуре, давлению и расходу обеспечит установка подготовки топливного газа «ЭНЕРГАЗ», которая уже монтируется на эксплуатационной площадке. 

Многофункциональный комплекс состоит из двух отдельных модулей, действующих по каскадной схеме. Модуль № 1 предназначен для предварительной сепарации, фильтрации и снижения давления поступающего газа. После первого этапа подготовки топливный газ направляется в модуль № 2 (рис. 2), где происходит его доочистка, измерение расхода, подогрев и дополнительное редуцирование. 1.jpg

Максимальная производительность установки – 8 000 м3/ч, в том числе расход газа на газопоршневые агрегаты – 5 000 м3/ч, на турбины ПАЭС – 3 000 м3/ч.

 

Газорегуляторный пункт на установке подготовки нефти «Уса-Тяжелая нефть» 

В рамках технического перевооружения УПН Усинского месторождения (ЛУКОЙЛ-Коми) оснащается газорегуляторным пунктом (фото 7). ГРП «ЭНЕРГАЗ» – это модульная технологическая установка для очистки, подогрева и редуцирования газа до стабильных проектных показателей перед его подачей на печи прямого нагрева нефти. ГРП также осуществляет измерение расхода и контроль качества газа.

 1.jpg

Эффективность системы фильтрации ГРП – 100 % для жидкой фракции и 99,9 % для твердых частиц крупнее 2 мкм. Система редуцирования снижает давление газа с 1,6…2,5 МПа до 0,6 МПа. Взрывозащищенные электрические подогреватели обеспечивают расчетную температуру газа на уровне +25 °C. Блочный газорегуляторный пункт готовится к монтажу на объекте. 

В заключение констатируем, что многофункциональные установки – это состоявшийся фактор в технологической сфере комплексной газоподготовки. Опираясь на мировой опыт и наращивая собственную практику, Группа ЭНЕРГАЗ совершенствует возможности оборудования подготовки газа для проектов различной сложности и масштаба. 

 1.jpg





Статья «Многофункциональные установки газоподготовки «ЭНЕРГАЗ». Типы и применение» опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№7, Июль 2021)

Авторы:
Комментарии

Читайте также