Способ регулирования газопровода

Способ регулирования газопровода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относился к технике у правления операциями технологических процессов транспорта газа. Целью изобретения является повышение экономичности транс-0 порта газа за счет принятия в качестве регулируемой величины степени повышения давления каждого нагнетателя. 3 ил.

(19) (! 1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ: РЕСПУБЛИК (я )з F 17 D 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Щ лт л р т рт л я лег:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

= -.:.,,-:. :;:. 2

1 (21) 4342417/29...:::, ..:.:::. ;.:.::.: - (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗОПРО(22) 25.11.87 - . - -.. :: :: ВОДА (75) В.В.Матвеев " :: . - .,: -:: лейия операциями техйологичлескйх процес(56) Кучий Б.Лт Оперативная информация "" сов транспорта газа. Целью изобретения в АСУ магистральнйх газопроводов. М.::является повышение акономичнлости трансНедра, 1979, с,165-190..: ; порта газа за счет псрийтятлия в клачесСтае регу- лируелмой величины Степлени повышения давления каждого йагнетателя. 3 ил. I

Изобретение отйосится к способам:на- го располлобжт"есййя дтабтчйков на газотурбинблюдения и упрлавлейия операциями техно- ной установке при осущлествленимиб предлалогических процессов транспор1а газба гаемогоспособа. путем сжатия:.по трубопроводам, в частнло- Реализация способа заключается в слести к способам регулиротвания тазтолпровом- дующем. дов, рассматриваемых как системы; и .1. У работающего газопровода измеряпредназначено для регулирования как уча- . ют обычными методами и средствами: стков газопроводов;так и целых газопрово- " : T11 —,температуру торможения транс- Я дов от мест добычи до потребителя, : "" .. - портируемого газа перед каждым 1-м нагнеИзобретение может быть использовайо. . тателем, К; как в стационаРйом,таки В нестаЦиойасРНом т ::: :.. T2 — темпеРатУРУ тоРмОжеЯиЯ тРансрежимах работы газопровода на основе потртируемого газа"за кастждым 1-м нагнетате.оперативйой информации.:: .: .:.: лем, К; . . :-: ....:.: -: щ

Цель изобретения — повышейие эконо- .. Рц — абсолютное давление транспорти- у мичности. процесса транспорта газа.: : руемого газа на входе каждого 1-го нагнетаПоставленная цель достигается "f834, что теля, Па; согласно способу в качестве регулйруемтых Pzi — абсолютное давление транспортивеличин принимают степень повышения руемого газа на выходе из"каждого I-го надавленйя в каждом нагнетателе, которая — гнетателя, Па; является параметром режима работы оберу- .. Р„-абсолютноедаелленитетранспорти- )лл дования, а не параметрами транспортируемо- . руемого газа на входе в газопровод, Па; а гогаза,иопределяютееоптимальйоетекущее . Р б — абсолютное давление на выходе значение, пользуясь зависимостью. .: из газопровода, Па;

На фиг. 1 приведена схема системы pe- .. Q-расход транспортируемого газа на вхогулирования газопровода по предлагаемо- . де в каждый 1-й нагнетатель, м /с. или кг/с; з му способу, пример исполнения; на фиг. 2 —, Qesix — расход транспортируемого газа схема возможйого расположения датчиков на выходе из газопровода, т.е. его подачу, на нагнетателе; на фиг. 3 — схема возможно- м /c или кг/с; з (7) (8) (3) 3 : : 1755000 4

Й» — УДЕЛЬНУЮ ГЭГЗОтВУЮО ПОКСРтгОЯгНйфОн ПЕ- .:, : .:: Rl . -Т1, Q реканиваемогвггаза на входе в каждиа 1-а ... ai =, — ai: нвгнетвтель, Дж/кг К;:" :;:.;:.: .:: qi

Овых гв — КПД нрйвода каждеготавоперекани вающего агрегата;::::;.. .-,: ., 5 чиваемогй на -трхэтйгсп»орт ттаза для-каждого -.;.: .. » Indi,9» гэзоперекачивающего агрегата, руб./Дж...

2. Определяют фактическую степень „o " где — порядкхохвый нгомер îíêðåòíîãî параллельно включенного нагнетателя в I-й вь»щенгия давления для каждого нагнетателя 10 по форму е - - - -, ., группе; по формуле I

Oj, = 2».,: ." (1)," .::- .: .::.Вф !ПнТ1»IТ2ц(/(InP1i/P2»); (9) г»

4lJ -- РакСХОД тРаНСПОРтИРУЕМОГО Гаэа ЧЕ3. ОпРеделЯют текУщее ог»тимэхльмоне рез j-й нагнетатель, установлегнный в 1-й значение степени повышения дэвленйя . „„,Уппе мз/с-или кг/ .

xa oro t-ro нэгнекттателя bio формуле :: — tf»I цщ -го газопере ачи e ф»» Д j -го газопекрекачйвагющегог агФ

: 20 регата, установленного в 1-A группе; .,-иф-, — ", ф4ф4ф —. .,„ " "" " .- Т2»»-абсолютнаятемператураторможегде ния транспортируемого газа на. выходе из

/-го нагйетателя, установленнбго в I-й групИ» Т1» О»

Анализ формул (1) — (9) дает основание утвдерждать, что в них учитываются фактичещ, »оп Т1»»п .. (4) : ские гидРавлические сопРотивлениЯ тРакта 2» "2: . таЗОйрОВОдахЧЕрЕЗ р1, р2, р З, .... р К; фаКтИческие по»тгери в нагнетателях через ml и m»I; треб." .::: : " . р) 30 режим работы газоперекачивающих arperaPsx у»» pt p3" р-"9с тов, атмосфернйе условия, потери в тракте газотурбинных установок. совершенство

> й1 ..: (6): йривода через ф», ij,»I. изменениехимическоPzl : .:::.,..:.:::: - го состава перекэчиваемого газа через R», 35 внешние клима™еските условия через Т1

P ðe6.- потребноедавлениена выходе . требуемая- пропускная способность газогазопровода, Пэ.,:::::.. -:::-::,:: - ..::. .":, :. :: . провода через Рвых и Ттреб: потребление га-

4. СРавнивают О1ф",ойРедоелкЕннУю по - за йа собственные нУжды чеРез Q и Овых. формуле (1). с с»оп, определенной по фор- Предлагаемый способ имеет следую5. В случае, если ох »ф равна Ю»оп, режим честве регулируемых величин х принимают работы газопровода оставляют без Йзмегне- Степени пбвышенвиях давления в каждом наначинают изменять режкиом работы котгйккоретх -;. мум эксплуатационныx затрат; и ри ного Но нагнетателя- или всех нагмеитателей 45 регулирований используется только оператаким образом, чтобы получить равенство тивнэя информация. воздействием продолжают измерять- nhpi- = нии оптимальной степенй повйшения дав-. метры, указанные в п.1, вычхислить величинхй; - Ленхия в конкретном нагнетателе сг»Q»»7 и укэзаннйе в пп.2 и 3. сравнивать йолхучкейные 50 фактического значения давления на его вхо дайййе в соответствии с ï.4 и уточняхть регу-.. де Рп ойрегделянть оптимальное давление»»а . лирующее воздействие по п.5.: .".. - ::-:: era выходе, т;е. P2lonr. Благодаря этому, по,, - .,является возможность использовать суще-Формула (2) справедлива только для -ствующее на магистральных газопроводах посгледовательно устаноarieííèõ наríåòà- .55 оборудование, например систему агрегаттелей. Поскольку"в практике нагнетателя ной автоматики "Комйас", которая поддерзачастую работают параллельно," »аогсчет живаетдхавление на выхооде нагнетателя для них можно вести по формуле (2), в равным заданной величине. Только в этом

КОтсрсй ВЕЛИЧИНЫ а» u ml ОПрЕдЕЛяЮт ПО СЛугЧаЕНЕОбХОдИМО эту ВЕЛИЧИНуураВНятЬС СЛЕдуЮщИМ фОрМУЛагМ:, " — P2»Om. ХОтя В ЭТОМ СЛуЧаЕ В КаЧЕСтВЕ рЕГУЛИ1755000 руемой величины формально используется .: но на входе (Pi) и выходе(Рг) компрессора давление за нагнетателями Ргь тем не ме- 29. Расходомер 23, установленйый в топлинее фактической регулируемой величиной вопроводе 31, измеряет расход топлива QT. является степень повышения давления в на- Датчики 24 и 26 температуры, установгнетателе сг j, так как именно эта величина 5 ленные в газоводах 33 и 35; измеряют темявляется определяющей при регулирова-. пературы газа соответственно на входе e нии. ту рбину 34 (Тз) и на вых оде (Т4). Датчики 25

Система регулирования газопровода, и 27 давления измеряют давление газа соизображенная на фиг.1, состоит из следую-. ответствейно нЭ входе в турбину 34 (Рз) и на щих основных элементов, соединеннйх 10 выходе из нее(Р4). Полученныетаким обрамежду собой: узел 1 контроля, установлен-. зом величины Qe, Т1. Т, Тз, Т4, Р, Р2, Рз, Р4, ный на газопроводе 2, который соединен c Q подаются по каналам 7 связи в соответнагнетателями 3. На выходе газопровода 2 ствующйе устройства 8 контроля и регулиустановлен узел 4,контроля. Каждый. нагне- рования. татель 3 соединен валом 5 с соответствую- 15 Устройства 8 контроля и регулирования щей газотурбинной установкой 6...: определяют oij, по формуле(1), сравнивают

Каждые нагнетатель и газотурбинная згу величийу с Оio<,, которую оно получает установка связаны каналами 7 связи с соот-- . от узла 11, и в случае, если О ф равйо оьпт, ветствующйми устройствами 8 контроля и : оставляютрежим работы газотурбййной,усрегулирования, которые, в свою очередь, 20 тановки и; соответственно,: нагнетателя 3 связаны каналами 9 и 10 связи с узлом 11.. без изменения. Ёсли t ai не равно 0 опт, то верхнего уровня управленйя. Узел 11 связан устройство 8 вырабатывает управляющий каналом 12 связи с узлом 1 контроля,. . сигнал,который йоСтуйает поканалам7свя-

На установившемся режиме узел 1 йз- зи крегуляторуподачитоплива(не показан) . меряет давление транспортируемого газа 25 в газотурбинную устайовку, Конструктивно на входе в.газопровод Pex,транспортйруе- . этот регулятор может быть аналогичным сумый газ по газопроводу 2 нагнетателями 3 . ществующим стандартным регуляторам. доставляется к выходу газопровода. 2; где Изменяя подачу топлива; изменяют режим установлен узел 4 контроля, который изме- работы нагнетателя,-чтобы о ф.стала равной . ряет давление транспортируемого газа на 30 gj« выходе из газопровода РBblx и подачу газа- . : "Кромеуказанной функции,устройства 8 (т.е. его расход на выходе Qebix. Полученные . осуществляет вычисление величины ai no значения Рв и Р ы, подаются по каналам 9 .". формуле (3). Входящие в нее величины Ri u и t2 связи в узел 11, а значение Овых — по cr, задаются при составленйй npîãðàéì для каналам 9 связи в устройства 8 и узлы 11;: 35 устройства 8 на осйо ве химического соста-

Привод нагнетателей 3 производится ва перекачиваемого: таза, определяемого через валы 5 от газотурбинных установок 6.:: лабораторно, в стоимости единицы энерРасходомеры 13, установленные в тазопро- гии, затрачйваемой на транспорт таза, опводе 2, измеряют расходы транспортируе- ределяемой экономическим расчетом, мого газа на выходе в каждый нагнетатель 40 Устройство 8, кроме того, вычисляет величи(Qi). Датчики температуры, устайовленные в ны no формуле (4). тазопроводе 1, измеряют температуры :. Значения величий а, аь Р>, Р2устройсттранспортируемого газа соответственно на ., во 8 передает по каналам 10 связи s узел 11. входе в каждый нагнетатель 3 (Ти) и на вы- : Кроме этой информации, устройство 8 полходе (Тз). Датчики 15 и 17 давления, уста- 45 учает от известной системы агрегатной ав- новленные в газопроводе 2, измеряют::".- томатики сигналМ" ob ограничениях давление транспортируемого газа соответ- . увелйченйя степени повышения давления в„ ственно на входе в каждый нагнетатель 3 конкретном нагнетателе; ограничение по (Р1) и на выходе (Рз). Полученные таким об- -" максимальному обьему производительноразом величины Оь Т1ь Тгь P1I и Р21 подают- 50 сти, ограничение по мощности привода. ог ся по каналам 7 связи в соответствующее раничение по регулированию частоты устройство. контроля и регулирования. :: . вращения. При получении сигнала об ограРасходомеры 18, установленные в воз- ничении увеличения степейи повыШения духоводах 28, измеряют расходй воздуха на давления в нагнетателях устройство 8 в завходе в компрессоры 29 каждой газотурбин- 55 висимости от характера сигнала дает сигнал ной установки 6(Qe). Датчики 19 и 21 темпе- о включении еще одного нагнетателя послературы измеряют температуры воздуха довательно или параллельнос работающим. соответственно на входе (Т ) и выходе (Т2) Если такой возможности нет, сигйал об огкомпрессора 29. Датчики 20 и 22 давления раничении передается в "узел 11. В узел 11 измеряют давление воздуха соответствен1755000

R(Т1(Q(a(= — ° — а(Ф Qavx

20 пц = In — /In —;

Тя Pii

721 Р2

Рц ф= —

Рг

Prpe6:- требуемое давление на выходе газопровода;

1.

Т1(— абсолютная темг(ература торможения транСпортируемого газа перед соответствующим 1=м регулируемым о yjacтком и

Т (— абсолютная температура торможе35 ния трансйортируемого газа после соответствующего l-ro регулируемого участка;

P1i — абсолютное давление торможения транспортируемого газа перед соответствуЮщим 1-м регулйруемым участком;

40 Pz(— абсолютное давление торможения транспортируемого газа после соответствующего I-ro регулируемого участка:

Q(— расход транспортируемого газа на входе в каждый I-й регулйруемый участок;

45 R(— удельная газовая постоянная перекачиваемого газа на входе в каждый I-й регулируемый участок;

rp — усредненный КПД прйводов на каждом I-м регулируемом участке; . а1 — стоимость единицы энергии, затра- чиваемой на транспорт газа для каждого I-го регулируемого участка. передается также сигнал о переходе газо.,перекачивающего агрегата с автоматического на ручное регулирование.

Узел 11 на основании оперативной информации, полученной от устройств 1,4 и 8, производит расчет ai<»> по формулам (2), (5) и (6) и полученные значения передает в . каждое соответствующее устройство 8. Прй этом оно контролирует расход на выходе газопровода Q»x или давление транспорти. руемого газа Рвйх и изменяет P pes в формуле (5), если Q >x йе равно требуемой величине или Р»к не равно заданной величине, таким образом, чтобы они стали равны этим величинам.

В случае, если в узел 11 от какого-либо

"устройства 8 поступает сигнал об ограниче: нии увеличения степейи повышения "давле ния или"переходе соответствующего газопере ачивающего агрегата на ручное упрэвление, то узел 11 определяет фактиче-. скую степень повышения давления в соответствующем нагнетателе и учитывает эту . величину при расчете ойтимальных степе ней повышения давления в остальных нагнетателях. Например, если в уЗел 11 пбступил сйгйал о"том, что нагнетатель, по рядковый номер которого равен 2, имее ограничейие увеличения степейи повыше ния давления, или о переходе этого нагне та1еля йа ручное управление, устройство 1 прОизводит расчет фактической степени и вышения давления для этого нагнетателя и формуле (1), а расчет оптимальной степен пбвыаения давления для каждого из ос тальных нагнетателей производит по изме н е нн ой формуле (2) Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я, Способ регулирования газопровода, за" ключавщийся в измерении параметра газа и оборудования газойровода, определении на их основе оптимальных значений регулируемых величин, йзмерении фактических значений регулируемых величий, сравнении

vix с оптимальными значенйями и изменении режимов работы оборудовании газопровода в случае, если фактические значения регулируемых величин не совпа5 дают с их оптимальными значениями, о тлича ю шийся тем, что, с целью повыше- ния экономичности транспорта газа, в каче-. стве регулируемой величины принимают степень повышения давления каждого нагнетателя, оптимальное текущее значение которой определяют, пользуясь зависимостью а11 а 1 аз1 ai1 а 1 г а "((—,Я1(— „)(— „,)(— „) Ã(—,Ж w3

/ где

1 755000 ".

° 1

1 2 3 2 3 2 3

Фиг 2 ,с,

323-2ф

1755000

Составитель И,Петоян

Техред М.Моргентал

Редактор А.Огар

Корректор Одарка Лончакова,I

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2880 . Тираж Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5