Блоки подогрева газа на базе теплообменных устройств и компактных котельных установок

Р. Е. Агабабян, генеральный директор

А. Г. Маслин, начальник КБ НГО

Современные тенденции повышения эффективности использования энергоресурсов, заключающиеся в снижении потребления газа на собственные нужды ГРС, в том числе и на подогрев газа, предполагают увеличение КПД установок подогрева газа, а также повышение точности поддержания температуры на уровне минимально допустимой.

Конструктивные решения, заложенные в традиционных подогревателях газа с промежуточным теплоносителем типа ГПМ-ПТПГ, а именно, применение инжекционных горелок и работа на естественной тяге, оправданные в условиях нестабильного электроснабжения большей части ГРС, по существу являются сдерживающими факторами на пути повышения энергоэффективности. В связи с этим в составе ГРС небольшой производительности (до 20-30 тыс. нм3/ч) все чаще находят применение блоки подогрева на основе газоводяных теплообменников ГПМ-ТГ и котельных установок.

Специалистами завода «Газпроммаш» разработан и успешно при- меняется ряд блоков подогрева, встраиваемых в технологические блоки ГРС. Кроме того разработаны автономные блоки подогрева индивиду- ального исполнения (например, БПГ ГРС «Чебаково» Газпром трансгаз Ухта).

Блоки подогрева газа представляют собой блок-боксы на раме с ограждающими конструкциями, выполненными из трехслойных сэндвич-панелей «Венталл». Блок-бокс разделен газонепроницаемой перегородкой на два отсека - технологический и подготовки теплоносителя.

В технологическом отсеке располагаются:

  • узел подогрева газа на основе одного или нескольких теплооб- менников газоводяных ГПМ-ТГ;
  • шаровые газовые краны входа, выхода и байпаса;
  • свечная линия с ручным краном сброса газа из отключаемых участков газопроводов;
  • система подвода и отвода теплоносителя от теплообменников с отсечными клапанами, предназначенными для защиты теплосети от прорыва газа из трубного пучка;
  • оборудование КИПиА, установленное на технологических трубопроводах.
  • В отсеке подготовки теплоносителя располагаются: не менее двух водогрейных котлов с газовыми горелками;
  • система трубопроводов теплоносителя с необходимой запорной и регулирующей арматурой, насосами и оборудованием КИПиА;
  • газопровод с узлом учета расхода газа на собственные нужды и, при необходимости, газорегуляторная установка;
  • шкаф управления блоком подогрева газа с интерфейсным выходом на верхний уровень управления или клеммные коробки для подключения приборов к централизованной системе управления.

Дымовые газы от водогрейных котлов отводятся в атмосферу через теплоизолированные дымовые трубы.

Оба отсека оборудованы необходимыми системами пожаро-охранной сигнализации, контроля загазованности, освещения, отопления и вентиляции.

Данные блоки по сравнению с подогревателями газа ГПМ-ПТПГ обладают следующими преимуществами:

  • более высокий КПД установки в целом, за счет использования котлов с КПД равным 90-92% и дутьевых горелочных устройств (для сравнения: подогреватели газа ГПМ-ПТПГ имеют КПД 82-87%);
  • возможность более гибкого регулирования температуры газа и соответственно больший диапазон стабильной работы установки по расходу (от 0 до Qmax), а также поддержание температуры на вы- ходе БПГ или ГРС ±1...2оС во всем диапазоне расходов и температур газа. Данное свойство реализуется путем введения в тепломеханическую схему дополнительного регулирующего клапана. Работа клапана заключается в изменении температуры теплоносителя, поступающего в теплообменник, при остающейся неизменной температуре теплоносителя в котле. Это позволяет решить две задачи: эксплуатация котлов в оптимальном температурном режиме и снижение инерционности системы регулирования, а следовательно увеличение точности поддержания заданной температуры подогреваемого газа. В установках с подогревателями газа, вышеописанная система регулирования также может быть реализована за счет применения узла смешения, но со значительными капитальными затратами;
  • повышенное удобство эксплуатации и обслуживания за счет размещения основного оборудования БПГ в помещении или под навесом;
  • меньший по сравнению с подогревателями газа объем промежуточного теплоносителя и возможность использования в качестве теплоносителя — воды;
  • возможность организации дополнительных контуров отбора теплоносителя для обогрева блок-боксов ГРС или других технологических нужд.

В то же время необходимо помнить, что блоки подогрева потребляют значительно больше электроэнергии и требуют бесперебойного питания. При расходах подогреваемого газа более 30 тыс. нм3/ч, блоки подогрева имеют большие габаритные размеры в сравнении с аналогичными по производительности подогревателями ГПМ-ПТПГ и более высокую стоимость.

Наш завод изготавливает в любых количествах как подогреватели газа, так и блоки подогрева. Целесообразность применения на объектах того или иного устройства подогрева газа определяет заказчик, в соответствии с рекомендациями проектирующих и эксплуатирующих организаций.