УСТАНОВКА УТИЛИЗАЦИИ ТЕПЛА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ

Полезная модель относится к газовой промышленности, а именно к силовому оборудованию компрессорных станций, на котором используется тепловая энергия выхлопных газов, сбрасываемых в атмосферу, с помощью установок утилизаторов тепла отходящих газов газоперекачивающих агрегатов, и может применяться в различных отраслях промышленности или энергетики, где производится утилизация тепловой энергии с помощью теплообменного оборудования с циркулирующим теплоносителем.
При эксплуатации установок утилизации тепла (УУТ) на газоперекачивающих агрегатах (ГПА) одна из самых опасных ситуаций - внезапное прекращение циркуляции теплоносителя. Если при этом температурный режим УУТ близок к предельному, т.е. температура теплоносителя на выходе +80°С или больше - возможно вскипание воды в теплообменных трубах, подъем давления и гидроудары по системе отопления, открытие предохранительных защитных клапанов.
Время после прекращения циркуляции теплоносителя, в течение которого может случиться такая ситуация, зависит от рабочей температуры УУТ, скорости закрытия входной заслонки, перекрывающей поступление выхлопных газов в УУТ и от степени ее герметичности в закрытом положении. Измерение температуры теплоносителя на выходе УУТ происходит на выходном трубопроводе. Циркуляции теплоносителя при остановке насоса на этом участке нет. Поэтому показания датчика температуры при остановленной циркуляции не соответствуют реальной температуре воды в теплообменных трубах УУТ.
В программе системы УУТ заложены две уставки по выходной температуре: +105°С и +115°С. Достижение температуры +105°С приводит к выключению работы утилизатора и полному закрытию входной заслонки, но работа ГПА продолжается. При последующем снижении температуры на выходе УУТ возможна деблокировка аварии и повторное включение утилизатора в работу.
В случае достижения выходной температуры УУТ значения+115°С происходит аварийная остановка ГПА. Это значит, что даже после кратковременной остановки циркуляции теплоносителя и последующем восстановлении, возможна аварийная остановка агрегата в результате кратковременного превышения выходной температуры УУТ до значения +115°С при прохождении воды из теплообменных труб через место установки термоизмерительного датчика.
Известно устройство для утилизации тепла химических процессов (заявка РФ на ИЗ № 94039494, 1994 г.), решающее задачу настоящей полезной модели, где с целью создания устойчивой естественной циркуляции жидкометаллического теплоносителя (ЖМТ), тем самым, повышения безопасности эксплуатации печи процесса жидкофазного восстановления (ПЖВ) при аварийном отключении электропитания насоса принудительной циркуляции ЖМТ парогенератора (ПГ) типа "ЖМТ-вода", располагается в контуре циркуляции над корпусами печи ПЖВ высокотемпературный теплообменник "газ-ЖМТ" и низкотемпературный теплообменник "газ-ЖМТ". Для надежного расхолаживания контура циркуляции ЖМТ в режиме отключения турбины пароводяного контура (режим "стоп-вода") парогенератор типа "ЖМТ-вода" снабжен встроенной в корпус системой воздушного охлаждения, подключенной к контуру циркуляции воздуха) состоящего из вытяжной трубы, нагнетателя, трубопроводов подачи и отвода воздуха. В аварийном режиме отключения турбоустановки (режим "стоп-вода") расхолаживание контура циркуляции ЖМТ осуществляется с помощью атмосферного воздуха. Для этого нагнетателем воздух подается по трубопроводам в систему аварийного воздушного охлаждения ПГ, встроенную в корпус ПГ, где он нагревается, охлаждая до необходимых температур ЖМТ. Далее воздух по трубопроводам поступает в вытяжную трубу. Однако в ситуации полной аварии система не сможет охладить установку.
Задачей полезной модели является обеспечение защиты от перегрева теплообменных труб УУТ при аварийной остановке циркуляции теплоносителя при минимальном изменении конструкции утилизатора.
Поставленная задача решается установкой утилизации тепла отходящих газов газоперекачивающих агрегатов, содержащей корпус с боковым входным фланцем выхлопных газов турбины и верхним выходным фланцем с дымовой трубой, и пакетом теплообменных труб, в которых циркулирует нагреваемая вода, отличающейся тем, что в нижней части корпуса установки, непосредственно у входа потока выхлопных газов, расположен управляемый люк, по ширине равный потоку поступающих выхлопных газов, оснащенный механизмом привода, открывающем люк при поступлении на него аварийного сигнала с прибора, выполняющего функцию реле потока, установленного на входном патрубке теплоносителя и контролирующего объем циркуляции в утилизационной установке, который связан цепью управления с механизмом привода люка.
Ширина люка, соответствующая размеру входного потока выхлопных газов, позволяет равномерно смешивать поток холодного воздуха и компенсировать протечку выхлопных газов при неплотно закрытой заслонке.
При прекращении циркуляции или снижении объема циркуляции ниже минимально допустимого, механизму привода люка выдается аварийный сигнал с прибора контроля объема теплоносителя, поступающий на механизм привода люка, в соответствии с алгоритмом управления.
Тяга обеспечивается высокой температурой и высотой дымовой трубы на выходе утилизатора. Наружный воздух под действием тяги интенсивно устремляется внутрь и предотвращает перегрев и вскипание УУТ. При восстановлении циркуляции теплоносителя люк закрывается, и установка включается в работу. Во всех остальных режимах работы люк закрыт и не влияет на работу утилизатора
Применение люка в корпусе УУТ с использованием ограниченного количества наружного воздуха в экстренном случае позволяет вывести установку утилизации тепла из работы со сливом воды без останова ГПА.
Техническим результатом является увеличение уровня безопасности установок утилизации тепла при аварийных ситуациях, связанных с ограничением или полным прекращением циркуляции теплоносителя.