نفت و گاز

مقاله طراحي و ساخت نيروگاه توليد انرژي گازسوز

مقاله طراحي و ساخت نيروگاه توليد انرژي گازسوز

۱-هدف و ديدگاه كلي   ۱
۱-۱- مقدمه   ۱
۲-۱-منابع و استانداردها   ۳
۲-اطلاعات فني   ۶
۱-۲-شرايط محيط :   ۶
۲-۲- اطلاعات مربوط به خط لوله انتقال گاز از خط لوله سراسري به داخل نيروگاه   ۷
۳-توضيحات فني   ۸
۱-۳-ورودي سيستم   ۸
۲-۳-فيلترهاي تصفيه كننده گاز   ۱۰
۳-۳-واحد اندازه گيري دبي   ۱۳
انتخاب كنتور   ۱۵
اصول كار كنتور توربيني:   ۱۷
۴-۳- ايستگاه تقليل فشار   ۱۹
۵-۳- واحدهاي اندازه گيري براي هر واحد از بويلرها   ۲۱
۶-۳- سيستم سوخت گازهاي مضر و زائد (FLARE)   ۲۲
۷-۳- فلسفه كنترل   ۲۳
۸-۳- مسير يابي و نصب خطوط لوله گاز   ۲۴
زنگ زدايي و آماده سازي لوله   ۲۷
پوشش گذاري و عايقكاري لوله هاي گاز   ۲۹
رعايت اصول نوارپيچي بر روي لوله ها   ۳۳
تست صحت انجام عايقكاري   ۳۵
عايقكاري گرم   ۳۷
بررسي و سنجش در كيفيت عايقكاري   ۳۹
فيلترهاي تصفيه گاز   ۴۱
۱-مقدمه   ۴۱
۲-كد و استاندارد   ۴۲
۳-شرايط طراحي و عملكرد   ۴۲
۲-۳- فشار   ۴۳
۳-۳-دما   ۴۴
۴- ديدگاه كلي و عمومي   ۴۴
۵-كنترل   ۴۶
۶- MATERIAL   ۴۷
۷- ساخت   ۴۸
۸- رنگ كاري   ۴۸
۹- تست   ۴۸
۱۰-بازرسي   ۵۰
انتخاب فيلتر   ۵۰

مقدمه

با گذشت زمان و پيشرفت تكنولوژي در زمينه نفت و گاز هر روز شاهد هستيم كه سيستم هاي قديمي كه با انواع سوخت فسيلي سنگين مانند مازوت و نفت و گازكار مي­كردند دچار تغيير و دگرگوني مي­شوند.ا مروزه بدليل مسائل و مشكلات زيست محيطي و آلودگي ناشي از سوخت اينگونه سوخت هاي فسيلي، پائين بودن راندمان حرارتي، عمر كم تجهيزاتي كه در ارتباط با اين سوختها هستند و غير اقتصادي بودن آنها ديده مي شود كه صاحبان صنايع به فكر جايگزيني اين منابع با گروه ديگري از سوخت ها هستند يكي از بهترين جايگزين ها گاز طبيعي است كه هم ارزان و در دسترس بوده و علاوه بر آن آلودگي بسيار كمي براي محيط بوجود مي آورد.

در ادامه در طي اين طراحي هدف تبديل يك نيروگاه توليد انرژي مازوت سوز به يك نيروگاه توليد انرژي گازسوز مي باشد بديهي است كه اين نيروگاه در سيكل رانكين كار مي كند بنابراين كافي است سيستم توليد انرژي نيروگاه از حالت مازوت سوز به گاز سوز تبديل شود. اين عمليات از خط انتقال سراسري گاز شروع شده و تا مشعل هاي مربوطه به هر ديگ بخار ادامه دارد.

بدليل اهميت طرح و استراتژيك بودن فعاليت يك نيروگاه هيچگاه نبايد نيروگاه بر اثر قطع جريان گاز دچار خاموشي شود به همين دليل طراحي بايد به گونه‌اي باشد كه هر گونه استرس ناشي از وزن و تنش هاي حرارتي كه ممكن است در هنگام نصب تجهيزات و در زمان عملكرد سيستم بروز كند را تحمل نموده و علاوه بر آن هر گونه دبي ناگهاني و فشار تناوبي را كه حداكثر آنها كمتر از شرايط تست است را تحمل كند.

با توجه به مطالب فوق بايد براي تعميرات و نگهداري سيستم مربوطه اقدام لازم را بعمل آورد. اين مطلب بيانگر آن است كه در دسترس بودن تجهيزات و ساير اجزا كه نياز به تعمير و نگهدراي و تعويض دارند از اهميت خاصي برخوردار است اين دسترسي شامل دسترسي اپراتور به تجهيزات، دسترسي ماشين آلات حمل و نقل براي تجهيزات سنگين مي باشد كه بايد جاده هاي مورد نظر به طور كامل در نظر گرفته شود.

براي عملكرد بهينه سيستم و كنترل مناسب نيازمند يك سري تجهيزات ابزار دقيق هستيم كه در ادامه به طور مفصل در بخش هاي جداگانه به هر يك از موارد فوق خواهيم پرداخت.

2-اطلاعات فني

1-2-شرايط محيط :

- دما :           حداكثر – حداقل- متوسط       (Cْ)55/-10/20

-رطوبت نسبي: حداكثر – متوسط                  100%- 69%

-كد زلزله :                                           (براساس كد french) 1,2

-ارتفاع از سطح دريا:   نيروگاه در ارتفاعي هم سطح با درياست

-سرعت باد     حداكثر- حداقل                            31-2 (M/S)

3 - توضيحات فني

1-3-ورودي سيستم

همانطور كه گفته شد گاز مورد نياز از خط لوله سراسري گاز تأمين مي شود پس از انشعاب از خط لوله سراسري، گاز وارد سيستم سوخت نيروگاه مي شود. براي جداسازي سيستم از خط لوله يك شير اصلي كه وظيفه قطع و وصل جريان گاز را به عهده دارد تعبيه شده است. اين شير به طور خودكار به وسيله سيگنالهايي كه دربافت مي كند عمل مي كند. هر گاه فشار گاز در سيستم بيش از حد بالا يا پائين برود اين شير بطور خودكار قطع مي شود در ضمن هر گاه دماي مشعل هاي ديگ هاي بخار بسيار بالا رود اين شير به طور خودكار بسته مي‌شود.

پس مي توان گفت سيگنالهاي مورد نياز از سوي بويلرها و كنترلهاي موجود در سيستم تأمين مي شود. در ادامه در مبحث كنترل به چگونگي توليد اين سيگنالها مي پردازيم.

همانطور كه كاملاً مشخص است ممكن است اين شير نياز به تعمير و تعويض داشته باشد بنابراين بايد يك خط Bay pass براي آن در نظر گرفت.

سايز خط ورودي 20 اينچ در نظر گرفته شده است و حداكثر سرعت سيال داخل آن 20 متر بر ثانيه است مشخصات مكانيكي لوله بر اساس ASMEB31.3  و ضخامت جداره برابر با  12.7mm و حداكثر خوردگي ناشي از فرسايش برابر با 3mm ، در فشار طراحي 16barg در نظر گرفته شده است.

به دليل بزرگ بودن سايز خط لوله و شيرهاي موجود شير اصلي به وسيله موتور الكتريكي باز و بسته مي شود كه اين موتور به وسيله سيگنال دريافتي كار مي‌كند.

براي خروج گاز باقيمانده در لوله ها به هنگام تعمير و نگهداري از يك خط 2 اينچ كه حاوي نيتروژن است استفاده مي شود. بعد از خروج گاز از شير اصلي مسير به دو خط مساوي 20 اينچ تقسيم شده و بسوي فيلترهاي تصفيه گاز مي رود قبل از ورود به فيلترها دو شير اصلي از نوع Ball valve در مسير تعبيه شده است كه براي جداسازي فيلترها از سيستم به منظور تعمير و تعويض بكار ميرود.

• به نقشه هاي زير رجوع شود.

1- FSP- PR- 1001

2-FSP- PR- 2001

• جهت مشاهده اطلاعات طراحي به ضميمه 1 كه شامل گزارش اطلاعات و پردازش آنها كه به وسيله نرم افزار hycyc مدل شده است توجه فرمائيد.

اين نرم افزار كه اساس طراحي تمام پالايشگاه ها و سيستم هاي مربوط به نفت و گاز و پتروشيمي است با مدل كردن واقعي طرح كليه اطلاعات از قبيل اندازه خط لوله، فشار، ده، سرعت، تبادل انرژي، و …. را در اختيار ما قرار مي دهد.