УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к газовой промышленности, в частности к компрессорным станциям (КС) магистрального газопровода (МГ) и может быть использована в межэксплуатационный период для очистки проточной части осевого компрессора газотурбинной установки (ГТУ) газоперекачивающего агрегата (ГПА).
Осевой компрессор содержит в своем составе ряды последовательно расположенных направляющих и рабочих лопаток с каналами, закрепленных в корпусе и расположенных на барабанном роторе, входной и выходной патрубки, направляющий и спрямляющий аппараты, диффузор, концевые подшипники и торцевые уплотнения, служащие для сжатия и подачи воздуха в камеру сгорания, а также для охлаждения отдельных деталей ГТУ.
В процессе эксплуатации ГТУ в проточной части осевого компрессора на лопатках ротора и статоре накапливаются отложения, попадающие из атмосферного воздуха, которые удаляются при проведении периодической очистки проточной части осевого компрессора для достижения требуемого КПД и стабилизации температурного поля перед подачей воздуха в камеру сгорания.
Известны составы на основе твердых очистителей и жидких моющих средств для очистки проточных частей осевых компрессоров на работающем и остановленном ГПА путем прокрутки ротора пусковым устройством (Козаченко А.Н. Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов - М.: Нефть и газ, 1999. - 457 с.).
Недостатком таких составов является наличие в их рецептуре абразивных веществ, повреждающих защитное напыление лопаток, что приводит к необходимости восстановления требуемого качества и функционала подвергнутого промывке оборудования путем полной или частичной замены его составных частей.
Наиболее близким прототипом является моющий водный раствор, состоящий из керосина, очистительной добавки «Кастрол сольвекс» и метилового (этилового или изопропилового) спирта (Щуровский В.А. и др. Загрязнение и очистка проточных частей осевых компрессоров газотурбинных установок. Обз. инф. сер. Транспорт и хранение газа, вып. 11. - М.: ВНИИЭГазпром, 1986. - 28 с.).
Недостаток прототипа заключается в диспропорции соотношения «цена-качество» из-за низкой эффективности и высокой стоимости моющего раствора, в составе которого использованы импортные реагенты и вещества IV класса опасности.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение качества очистки проточной части осевого компрессора в динамических условиях в режиме прокрутки от пусковой турбины, снижение эксплуатационных затрат за счет использования более эффективных и менее затратных отечественных реагентов, оздоровление экологической обстановки вокруг КС за счет использования в рецептуре промывочной жидкости веществ, активно диссоциирующих на ионы и, следовательно, легко утилизируемых после промывки по стандартной действующей в газовой отрасли технологии.
Технический результат достигается тем, что в действующей схеме ГТУ осуществлен монтаж циркуляционной промывочной установки, состоящей из бака, в котором произведено перемешивание химических реагентов, циркуляционного насоса, индукционного нагревателя, трубопроводов, запорно-регулирующей, предохранительной и трубопроводной арматур, в качестве промывочной жидкости использован водный раствор тетранатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (7% масс.), нашатырного спирта (2% масс.) и гидрооксида натрия (1% масс.).
На фиг. 1 представлена принципиальная схема циркуляционной промывочной установки осевого компрессора.
На фиг. 2 и 3 представлены фотографии рабочих лопаток осевого компрессора до и после очистки промывочной жидкостью.
В таблице представлен элементный состав отложений на лопатках осевого компрессора.
Пример 1. Для очистки проточной части осевого компрессора в действующей схеме газотурбинной установки ГПА-10 «Волна» (КС «Шаран») осуществлен монтаж циркуляционной промывочной установки (фиг. 1). Промывка осуществлена в динамических условиях в режиме прокрутки осевого компрессора от пусковой турбины.
В бак 1 объемом 100 л залита промывочная жидкость 2, представляющая собой водный раствор тетранатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (7% масс.), нашатырного спирта (2% масс.) и гидрооксида натрия (1% масс.). Путем циркуляции по контуру 3 через фильтр 4 и кран 28 центробежным насосом 5 в течение 5 мин достигнуто более эффективное перемешивание реагентов.
3
Перемешанная промывочная жидкость 7 из циркуляционного контура 3 при закрытом кране 28 направлена через открытый кран 6 в индукционный нагреватель 8, нагрета до температуры 60°С и с давлением 0,6 МПа подана двумя потоками 10 и 11 в диффузор 21 и входной патрубок 12 осевого компрессора 14. Промывка рабочих 15 и направляющих 16 лопаток, направляющего 13 и спрямляющего 17 аппаратов, выходного патрубка 18, барабанного ротора 22 осуществлена в течение 30 мин с производительностью 0,01 м/мин.
Эффективность промывки оценена по падению давления на манометре 9. Герметичность концевых подшипников 20 обеспечена торцевыми уплотнениями 19.
Отработанный раствор промывочной жидкости после необходимого и достаточного количества циклов двумя потоками 24 и 27 через открытые краны 23, 25 и 26 направлен через бак 1 и открытый кран 29 на утилизацию 30.
3
После проведения очистки промывочной жидкостью осуществлена промывка осевого компрессора чистой водой в течение 25 мин с производительностью 0,05 м/мин.
После слива промывочной воды в дренаж произведен запуск в работу ГПА на режиме холостого хода в течение 10 мин для просушки проточной части осевого компрессора.
Предложенная полезная модель позволяет улучшить после очистки технические характеристики осевого компрессора и при этом не требует крупных финансовых затрат для внедрения.
Полезная модель может найти широкое применение в газовой промышленности при эксплуатации основного оборудования КС.