Файл: Автоматическое управление газотурбинными установками..pdf

•>«v '

.•5

ч

♦

. s»

/ & V

**V , . л' .

C f ä " / З Л У é

Автоматическое управление газотурбинными установками. Л ., «Недра», 1974. 216 с. Авт.: Б. И. Аранович, ІО. Т. Личек, В. А. Олей­ ников, А. А. Файнштейн.

В книге даны характеристики газотурбинных установок, при­ меняемых иа магистральных газопроводах, и прхшдипы построения систем автоматического управления с учетом ограничений, нала­ гаемых технологическими особенностями эксплуатации агрегатов. Рассмотрены элементы, используемые в современных схемах упра­ вления ГТУ, особенности этих элементов, их достоинства и недо­ статки. Показан принцип построения логических схем управления отдельными узлами газовых турбин. Приведены характерные ре­ жимы работы агрегатов на компрессорных станциях и динамика регуляторов, используемых для стабилизации скорости вращения роторов ГТУ. Дан анализ надежности систем автоматического управления.

Книга предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и эксплуатацией систем автоматики на газотурбинных установках магистральных газопроводов. Она мо­ жет быть полезна и студентам, специализирующимся по автомати­ зации энергетических установок.

Таблиц 9, иллюстраций 92, список литературы — 28 назв.

ВВЕДЕНИЕ

XXIV съезд КПСС принял грандиозную программу строительства материальной базы коммунизма в 9-й пятилетке. Большое внимание уделяется топливно-энергетическим и химическим отраслям промыш­ ленности, базой для которых является природный газ.

Природный газ обладает целым рядом ценных качеств, которые позволяют успешно применять его в энергетике, металлургии, химии, быту. Отметим эти качества: высокая теплота сгорания, большой срок хранения, богатый химический состав, относительная легкость добычи, транспортабельность. Коротко укажем направления исполь­ зования природного газа. В металлургической, строительной, лег­ кой и химической промышленности газ используется как источник тепла для расплавления и нагрева металлов, сушки различных материалов, получения технологического пара. В энергетике газ применяют как топливо для паровых котлов или непосредственно в газовых турбинах, в быту — для газовых плит и отопительных систем. Богатый химический состав газа позволяет получать из-него ацетилен, формалин и другие ценные продукты.

Советский Союз располагает огромными потенциальными запа­ сами природного газа. Однако многие уникальные месторождения находятся вдалеке от основных потребителей. Укажем, в частности* на месторождения Средней Азии и Западной Сибири. Поэтому до 80% всего добываемого газа транспортируется от мест добычи к местам потребления. Объем добычи газа к концу пятилетки должен соста­ вить 300—320 млрд, м3 в год, а с вводом месторождений Запад­ ной Сибири объем транспортируемого газа, вероятно, возрастет до 90—95% . Эти цифры говорят о том, что транспорт газа и его-опти- мальное распределение между потребителями являются сложными технико-экономическими задачами, на решение которых и напра­ влены усилия работников газовой промышленности.

Транспортировать газ можно в сжиженном состоянии автомобиль­ ным, железнодорожным, водным транспортом или в , газообразном состоянии по трубопроводам. Последний путь более экономичен и безопасен, а поэтому принят как основной во всем мире. Большое значение трубопроводному транспорту газа уделяется в СССР. Обилія длина газопроводов к 1971 г. составляла около 70 тыс. км, для перекачки газа потребовались мощности более 3 млн. квт.

Созданы уникальные системы магистральных .газопроводов Бухара— Урал, Средняя Азия—Центр. В 9-й пятилетке расширяются дей­ ствующие системы газопроводов (Средняя Азия—Центр) и строятся новые мощные системы-, связывающие месторождения Западной Сибири с центральными районами СССР («Сияние Севера»). Успехи в развитии газовой промышленности позволили нашей стране выйти на международную арену. С участием СССР построен трансиранский газопровод. Заключены соглашения о поставке газа в ряд стран Западной Европы. :

Масштабы развития газовой промышленности ставят крупные научные и технические задачи. Главные из них можно сформули­ ровать следующим образом: 1) повышение надежности транспорта газа, что связано с надежностью компрессорных станций и, в част­ ности, компримирующих агрегатов и их приводов; 2) повышение экономичности транспорта газа, зависящей от оптимального исполь­ зования газопроводов и оптимизации режимов компримирующих агрегатов; 3) автоматизация компрессорных станций и магистральйых газопроводов.

Оптимизация режимов компрессорных станций в масштабах страны может дать огромный экономический эффект. Действительно, экономия даже 2—3% от мощности перекачивающих агрегатов составит 70—90 тыс. квт (по уровню 1971 г.). Такие мощности равносильны вводу нескольких компрессорных станций, в строи­ тельстве которых отпадает необходимость со всеми вытекающими отсюда экономическими последствиями.

В свою очередь надежность и экономичность транспорта газа во многом зависят от уровня автоматизации. Современная автома­ тика и автоматизированные системы способны поддерживать опти­ мальные режимы компримирующих агрегатов и всего газопровода в целом, обеспечивать безаварийную работу, облегчать обслуживание станций, находящихся поДчас в сложиьіх географических и климати­ ческих условиях.

Для решения поставленных проблем необходимо, во-первых, улучшить конструкцию компрессорных машин и их приводов, а также узлов газопровода и газорегуляторных станций; во-вторых, усовер­ шенствовать автоматические системы и создать новые, более эффек­ тивные. Два этих пути, вообще говоря, взаимосвязаны. Так, новые системы автоматизации иногда требуют изменения и улучшения конструкции машин, а новые, более совершенные конструктивные узлы упрощают системы управления.

Объем книги не. позволяет обсудить весь круг технических и научных вопросов, перечисленных выше. Поэтому рассматриваются только задачи автоматического управления нагнетателями и их газо­ турбинными приводами. По другим аспектам даны только постановка вопроса и некоторые соображения, влияющие на автоматизацию отдельных агрегатов и компрессорной станции в целом.

В книге описаны автоматический пуск компримирующих агрега­ тов и их включение в газопровод, автоматическая стабилизация

6