Турбодетандерный агрегат ТДА-5000 мощностью 5000 кВт

Турбодетандерные агрегаты ТДА-5000 преобразовывают энергию технологического перепада давления газового потока в механическую работу и понижения давления газа.

1-турбодетандер, 2 – турбогенератор, 3 – маслоохладитель, 4 – теплообменник, 5 – блок дозирующий, 6 – блок байпасный, 7 – воздухоохладитель турбогенератора, 8…13 – задвижки

Технологическая схема

Технологическая схема работы турбодетандерного агрегата совместно с ГРП ТЭЦ представлена на рис.1

ТДА включается параллельно ГРП и не влияет на его работу.

Природный газ из магистрального газопровода через задвижку 9, теплообменник 4, блок дозирующий 5 подводится к турбодетандеру 1, расширяется в нем и с пониженным давлением через задвижку 12 подается в газопровод потребителя. По мере увеличения потока газа к ТДА расход газа через ГРП снижается до его полного закрытия.

Подогрев газа производится в теплообменнике 4 теплоносителем, в качестве которого могут применяться горячая вода или пар.

Блок дозирующий 5 автоматически поддерживает постоянное, в пределах допуска настройки, давление газа на выходе ТДА путем дросселирования расхода газа на входе в турбодетандер1. Стоп кран блока дозируещего 5 перекрывает практически мгновенно (время срабатывания около 0,2 с) подачу газа к ТДА при нормальных остановах или в случае аварии.

При аварийных ситуациях, когда закрыт клапан стопорный блока дозирующего 5, газ через турбодетандер 1 уже не проходит, а ГРП еще не вступил в работу, заданное давление в газопроводе потребителя до момента начала работы ГРП поддерживает регулятор давления газа блока байпасного 6, который включен параллельно турбодетандеру 1.

Потенциальная энергия газа преобразуется в механическую работу вращения ротора турбодетандера 1, который для согласования частот вращения соединен с турбогенератором 2 через редуктор (на схеме не указан).

Масло, использующееся в ТДА и турбогенераторе 2, охлаждается водой в маслоохладителе 3. Охлаждение обмоток турбогенератора 2 осуществляется по замкнутому циклу в воздухоохладителе 7 водой от единого с маслоохладителем 3 водопровода.

Рис.3 Зависимость мощности ТДА-4000 от расхода газа при различных температурах газа на входе

Рис.4 Зависимость мощности ТДА-6000 от расхода газа при различных температурах газа на входе

Конструкционные особенности

Констукция ТДА-5000  блочная: блок турбодетандерный, блоки дозирующий и байпасный системы регулирования. Каждый из блоков имеет отдельную раму, на которой устанавливаются функционально взаимодействующие агрегаты и механизмы.В блок турбодетандерный входят: турбодетандер, редуктор, валопровод, системы обеспечения. Блок дозирующий имеет клапан дозирующий и стоп-кран. Блок байпасный состоит из регулятора давления газа и клапана защиты.

Турбодетандер – осевая двухступенчатая турбина со степенью расширения 4,8. Для расширения диапазона работы сопловые аппараты оснащены поворотными лопатками с механизмом поворота. Уплотнения по газу – гидравлические щелевого типа.

Редуктор - одноступенчатый, косозубый, передаточное число 3,2, подшипники скольжения, смазка циркуляционная под давлением.

Система регулирования включает два блока – дозирующий для подачи и быстрого перекрытия подвода газа и байпасный для компенсации инерционности начала работы ГРП при внезапном останове ТДА. Блоки гидравлически разгруженные, клапананы блоков имеют тарельчатые запорные органы.

Турбогенератор стыкуется с ТДА-5000 валопроводом и муфтой с разрушаемыми элементами.

Система смазки – циркуляционная под давлением от отдельного электронасосного агрегата.

Датчиковая аппаратура, установленная на ТДА, обеспечивает формирование и передачу САУР сигналов о состоянии и режимах работы агрегатов и систем.

 Используются совместно с газоредуцирующим пунктом (ГРП) ТЭЦ в качестве привода турбогенератора энергоутилизационного комплекса.

Функциональные возможности

• Автоматический или дистанционный запуск и прием нагрузки
• Автоматическая поддержка и дистанционная настройка заданного давления в трубопроводе на выходе из турбодетандера
• Обеспечение максимальной мощности при изменении параметров газа
• Возможность дистанционного управления с пульта объекта установки
• Возможность работы в автоматическом режиме без постоянного обслуживающего персонала при наличии САУР
• Контроль технического состояния
• Возможность управления агрегатами при техобслуживании от местного пульта,
• Защита узлов трения при выбегах.

Агрегатная конструкция

• Возможность замены агрегатов без их полной разборки
• Отдельное расположение САУР.

Надежность в эксплуатации

• Техническая надежность гарантирует бесперебойную круглосуточную работу до периода техобслуживания
• Техническая надежность позволяет планировать периоды техобслуживания в зависимости от потребностей режима эксплуатации
• Надежность обеспечивается техническим контролем качества производства.

Сервис

• Монтаж под надзором Изготовителя
• Пусконаладочные работы и работы по вводу в эксплуатацию
• Адаптация турбогенератора для применения с ТДА
• Монтаж на раму и обеспечение смазкой турбогенератора
• Обучение технического персонала Заказчика
• Гарантийное и послегарантийное обслуживание, ремонт
• Авторский надзор
• Консультации.

Комплект поставки

• Блок турбодетандерный, в том числе:
  • турбодетандер
  • редуктор
  • валопровод
  • системы обеспечения
• Блок дозирующий, в том числе:
  • клапан дозирующий
  • стоп-кран
• Блок байпасный, в том числе:
  • регулятор давления газа
  • клапан защиты
• Тара-укрытие для всех блоков
• Комплект ЗИП
• Комплект специнструмента и приспособлений
• Комплект монтажных частей
• Комплект эксплуатационной документации
• По желанию Заказчика возможна поставка комплектной электростанции в блочно-контейнерном исполнении в составе:
  • блока турбогенераторного
  • блока электротехнического.

Для получения максимальной выгоды и гибкости состав оборудования может определяться Заказчиком