Газоперекачивающий агрегат ГТК-10-4, сконструированный и изготовленный на Невском машиностроительном заводе (НЗЛ), предназначен для сжатия природного газа, транспортируемого по магистральным газопроводам
Агрегат состоит из газотурбинной установки и нагнетателя природного газа.
Газотурбинная установка, входящая в состав агрегата, выполнена по открытому циклу, с регенерацией тепла по схеме с “разрезным валом" (со свободной силовой турбиной). Это позволило получить установку, отличающуюся сравнительно простой конструкцией, высокой экономичностью и маневренностью, т.е. наиболее полно удовлетворяющую требованиям, предъявляемым условиями работы в системе газопроводов.
1.1.Газотурбинная установка
Газотурбинная установка (ГТУ) состоит из двух механических не связанных между собой турбин (турбины высокого давления для привода воздушного компрессора и силовой турбины для привода газового нагнетателя), воздушного компрессора, камеры сгорания, воздухоподогревателя (регенератора), пускового турбодетандера, а также систем смазки, регулирования, защиты и управления, обеспечивающих нормальную работу и обслуживание установки.
Воздух из атмосферы через фильтры засасывается и сжимается осевым компрессором и поступает в воздухоподогреватель, где его температура повышается за счет тепла отработавших в турбине продуктов сгорания. Подогретый воздух направляется в камеру сгорания, куда подается и топливо (природный газ). Продукты сгорания из камеры сгорания направляются в турбину высокого давления, мощность которой используется для привода осевого компрессора. Далее продукты сгорания попадают в турбину низкого давления (силовую турбину), вращающую нагнетатель. После силовой турбины продукты сгорания проходят через воздухоподогреватель, отдают часть тепла воздуху за компрессором и выбрасываются в атмосферу через дымовую трубу.
Обе турбины выполнены в общем литом корпусе, имеющем внутреннюю тепловую изоляцию. Турбина высокого давления (ТВД) одноступенчатая. Ротор ТВД состоит из одновенечного диска, укрепленного на консоли вала воздушного компрессора, который вращается в двух подшипниках (передний - опорно-упорный, задний - опорный). Турбина низкого давления (ТНД) также одноступенчатая. Одновенечный диск ТНД крепится на консоли силового вала, который вращается в двух подшипниках. Передний подшипник силового вала опорный, задний подшипник опорно-упорный.
Воздушный компрессор осевого типа имеет 10 ступеней. Направляющие лопатки укреплены в литом чугунном корпусе. Ротор компрессора барабанного типа. Рабочие лопатки крепятся к ротору при помощи зубчатых хвостов.
Вся турбогруппа смонтирована на общей сварной раме-маслобаке.
Камера сгорания прямоточная, состоит из корпуса, фронтового устройства с одной дежурной и шестью основными горелками, огневой части и смесительного устройства.
Воздухоподогреватель (регенератор) выполнен из профильных листов и состоит из двух секций. Движение продуктов сгорания через подогреватель осуществляется одним ходом по каналам, образованным профилем листов.
Между листами движется подогреваемый воздух.
Соединение роторов нагнетателя и газовой турбины осуществляется при помощи промежуточного вала с зубчатыми соединительными муфтами.
Пуск агрегата производится пусковым турбодетандером, работающим на перекачиваемом по магистрали газе.
Топливом является перекачиваемый природный газ.
1.2. Техническая характеристика газотурбинной установки
- Температура перед ТВД - 780°C
- Номинальная мощность на муфте нагнетателя - 10000 кВт
- Коэффициент полезного действия установки - 28 %
- Степень сжатия в компрессоре - 4,6
- Скорость вращения:
- компрессорного вала - 5200 мин-1
- силовой турбины - 4800 мин-1
- Масса турбины - 56 т
1.3. Центробежный нагнетатель
Нагнетатель 370-18-1 выполнен в виде одноступенчатой центробежной машины с консольно расположенным рабочим колесом и тангенциальным подводом и отводом газа. Основные элементы нагнетателя: ротор, подшипники, диффузор, уплотнения и другие - заключены в специальную гильзу, устанавливаемую в корпус.
Стальной литой корпус нагнетателя без горизонтального разъема, цилиндрической формы, закрывается крышкой, на которой смонтированы всасывающая и сборная кольцевые камеры. Система лабиринтного и масляного уплотнений обеспечивает надежную защиту от проникновения газа в помещения компрессорного цеха.
Регулирование режима работы нагнетателя осуществляется изменением скорости вращения силового вала газотурбинной установки. Работа нагнетателя возможна по следующим схемам: один нагнетатель; два последовательно работающих нагнетателя; три последовательно работающих нагнетателя; параллельная работа одиночных нагнетателей, а также групп последовательно включенных нагнетателей.
Нагнетатель 370-18-1 отличается высокой экономичностью по всей рабочей зоне характеристики.
1.4.Техническая характеристика нагнетателя
- Коммерческая производительность - 37,0 млн. м3/сутки
- Объемная производительность одного или первого из двух работающих последовательно нагнетателей - 370; 455 м3/мин
- Конечное давление газа - 7,6 МПа
- Начальное давление при входево всасывающий патрубок одного или первого из двух
работающих последовательно нагнетателей - 6,2; 5,07 МПа - Масса нагнетателя - 23 т
