Коммерческий узел учета газа

Корректор СПТ961.2

Коммерческий узел учета газа (УУГ) на ТЭЦ.

Состав узла учета газа: измерительные трубопроводы, с измерительными участками, сужающие устройства – диафрагмы расчетного d, из стали 12Х18Н10Т; первичные измерительные приборы (датчики температуры, абсолютного давления, перепада давления); вторичные приборы (корректоры).

Датчики температуры устанавливаются в трубопровод, на открытом воздухе, преобразователи давления устанавливаются в обогреваемых шкафах, запорные клапаны к ним монтируются непосредственно на отборы на сужающих устройствах. Вторичные приборы СПГ761.2  установлены в помещении ГРП ТЭЦ.

Датчики температуры устанавливаются на прямолинейном участке после расходомеров, согласно, действующих требований измерительного трубопровода по ходу газа на трубопроводах, в соответствии с СП 77.13330.2016.

В качестве датчиков температуры применяются термометры сопротивления медные класса допуска А ТСМТ-103 ТУ-4211-003-10854341-2013. Датчики температуры подключены к корректорам газа СПГ761.2

Датчики давления по условиям их эксплуатации размещены в обогреваемых шкафах на стенде. Датчики давления подключены к корректорам газа СПГ761.2

В качестве датчиков абсолютного давления используются датчики EJA310A производства Yokogawa.

Для измерения расхода природного газа в трубопроводах используется метод перепада давления на сужающем устройстве.

В качестве датчиков перепада давления используются датчики EJA110A производства Yokogawa.

Предусмотрена передача информации с корректора газа СПГ761.2 на сервер учета энергоресурсов ТЭЦ, по средствам интерфейса RS-485. Передача данных от узла учета в региональную газоснабжающую организацию осуществляется с помощью GSM/GPRS модемов.

Импульсные линии от отбора на сужающем устройстве до первичных преобразователей давления имеют внутренний диаметр 13 мм., в соответствии с СП.

Импульсные трубки выполнены с уклоном к горизонтали 1:12. Импульсные трубки, составленные из отдельных секций, диаметр условного прохода этих секций одинаков.

Пожарная опасность ГРП

Табличка не курить

Объект ТЭЦ, ГРП в соответствии с требованиями № 123-ФЗ от 22.07.2008, СП 2.13130.2012 имеет:

Степень огнестойкости – II.

Класс конструктивной пожарной опасности СО.

Класс функциональной пожарной опасности принят Ф5.1.

По взрывопожарной и пожарной опасности относится к категории А.

В помещении ГРП и помещении КИП для пожаротушения предусматриваются первичные средства пожаротушения – огнетушители ОП-5.

Пожарная сигнализация в здании ГРП и помещении КИП – автоматическая.

В помещении ГРП, помещении КИП не предусматривается автоматическое пожаротушение водой.

Не предусматривается специальной системы управления эвакуацией людей при пожаре, так как в помещении ГРП отсутствуют постоянные рабочие места.

Помещение ГРП, помещение ГРП, помещение КИП имеют площадь менее 50 м2 каждое, поэтому противодымная защита не требуется (согласно п. 7.3 СП 7.13130.2013).

Для тушения пожаров и проведения связанных с ними первоочередных аварийно-спасательных работ, а также для пожарно-профилактического обслуживания объекта:

ТЭЦ, ГРП – привлекаются силы и средства пожарной охраны ТЭЦ и городской пожарной части.

Эффективность ГРП

ЭЭ ГРП

Эффективность ГРП или конкретнее энергетическая эффективность ГРП для ТЭЦ.

Режим работы ГРП – непрерывный.

ГРП имеет две линии.

Основным показателем, характеризующим коэффициент полезного  использования энергетических ресурсов при эксплуатации ГРП, является  величина максимальной производительности по газу, которая составляет на одну нитку – 25000 нм3/ч (при избыточном давлении 0,2  МПа), а минимальный – 700 нм3/ч  соответственно.

Данный показатель можно улучшить, обновив оборудование на новое и современное.

Замена оборудования и приборов автоматизации ГРП на более современное позволит стабилизировать давление газа на выходе из ГРП, стабилизировать работу автоматических регуляторов, установленных на котлоагрегатах, вести заданный режим работы котлоагрегатов при низком потреблении газа, а также для повышения надежности  работы станции в период вывода в ремонт резервной ГРП.

Регулирующие клапана, установленные на обеих нитках редуцирования ГРП, морально и физически  устарели и требуют замены. Текущее состояние клапанов приводит к большому пропуску газа при закрытом положении, что не позволяет поддерживать заданное давление газа за ГРП в период работы станции при низких нагрузках.

Вследствие этого в газопроводе после ГРП происходят постоянные колебания давления газа, что в свою очередь приводит к некорректной работе автоматических регуляторов давления газа, установленных на котлоагрегатах, и невозможности соблюдать заданный режим работы котла.

Замена регулирующих клапанов ГРП позволит вести заданный режим работы котлоагрегатов при низком потреблении газа, а также повысить надёжность работы станции в период вывода в ремонт резервной ГРП.

Замена фильтров перед регулирующими клапанами на 1-й и 2-й нитке приведёт к улучшению очистки газа от механических частиц, что позволит снизить износ всей  газовой арматуры котлоагрегатов.

Автоматизация ГРП

Диспетчерский пульт ГРП

В объем задач по автоматизации ГРП на ТЭЦ входит:

— контроль состояния технологических параметров;

— дистанционное и местное управления электроприводами исполнительных механизмов;

— контроль за состоянием воздушной среды в помещениях ГРП на наличие взрывоопасных газов;

— использование современных надежных датчиков и других средств контроля и управления.

Режим работы ГРП – непрерывный.

Управление работой ГРП предусматривается осуществлять с панелей КИПиА. Эти панели установлены в котельном отделении главного корпуса ТЭЦ.

Сигнализатор контроля загазованности размещен в спец шкафу, а дополнительная световая сигнализация – в шкафу ТС, шкафы также установлены в котельном отделении главного корпуса ТЭЦ.

Комплекс технических средств автоматизации включает следующие элементы:

— датчики и приборы контроля технологических параметров и наличия паров взрывоопасных продуктов на объекте;

— исполнительные механизмы.

Решения по контролю и управлению технологических процессов:

— непрерывный контроль перепада давления на фильтре;

— непрерывный контроль и регулирование давления природного газа;

— автоматическое и дистанционное управление электроприводом клапанами;

— контроль загазованности в помещениях ГРП.

В качестве основных технических средств контроля и управления предусмотрены:

— интеллектуальный датчик разности давления Метран-150СDR;

— интеллектуальный датчик избыточного давления Метран-75G1;

— регулятор микропроцессорный РП5-М1-01;

— измеритель двухканальный с интерфейсом RS-485 ТРМ200;

— измеритель-регулятор технологический ИРТ 5922-МВ;

— измеритель двухканальный с интерфейсом RS-485 ТРМ 202;

— преобразователь измерительный модульный ИПМ 0399Ех/М3;

— блок питания и преобразования сигналов четырехканальный БППС 4090Ех;

— блок ручного управления БРУ–32–03;

— задатчик ручной РЗД–22;

— сигнализатор 4-х канальный RGY 000 MBP4 фирмы Seitron;

— взрывозащищенный сигнализатор на метан SGYME0V4ND фирмы Seitron;

— запорно-регулирующий клапан КМРО с контроллером исполнительного механизма КИМ2 и электроприводом ПЭП-А25000/100-100 во взрывозащищенном исполнении.

Все аналоговое оборудование имеет стандартные токовые выходные сигналы 4-20 мА.

Оборудование, устанавливаемое в помещениях ГРП, имеет исполнение по степени защиты «искробезопасная измерительная цепь» или «взрывонепроницаемая оболочка», степень защиты оболочки не ниже IP54 по ГОСТ 14254-96. Искробезопасность цепей обеспечивается приборами.

ГРП для ТЭЦ и ТЭС

Табличка опасно газ

Природный газ с максимальным избыточным давлением газа 0,3 МПа, поступает на ТЭЦ от источников природного газа, по газопроводу Dу 400, подается в ГРП-1  и ГРП-2 (резервная). Источниками природного газа могут быть – существующий узел распределения близ лежащего месторождения газа или подземного хранилища газа.

Транспортируемая среда – природный газ, плотность газа γ = 0,73 кг/м 3, низшая  теплота сгорания среднемесячного показателя Qнр = 34,31 МДж/м3 (8200 ккал/м3).

Давление газа после обоих ГРП поддерживается в пределах 0,045 МПа до 0,05 МПа.

ГРП представляют собой два отдельно стоящих здания, пристроенных друг к другу.

ГРП имеет две линии, на каждой из которых установлены: фильтр, регулятор давления с электроприводом, предохранительно-сбросной клапан и продувочный газопровод. Каждая линия может быть отключена задвижками, установленными на входе и выходе.

Максимальная производительность каждой линии 25×103  нм3 /ч. Регуляторы могут работать в ручном, дистанционном или автоматическом режиме.  Управление регуляторами осуществляется с существующего шкафа управления, расположенного в Главном корпусе ТЭЦ. После

ГРП газ по двум газопроводам Dу 300 поступает в котельное отделение на отметке +7 м главного корпуса ТЭЦ.

Газопроводы диаметром 300 среднего давления 0,045÷0,05 МПа предназначены  для снабжения газом котельных установок, расположенных в котельном отделении Главного корпуса ТЭЦ.

Газопровод среднего давления Dу 400 мм с избыточным давлением на входе 0,17  МПа (минимальное) — 0,3 МПа (максимальное) прокладывается подземно, затем прокладывается внутри ГРП-на отметке — 2,500 и потом надземно через улицу  заходит в главный корпус ТЭЦ к котельному оборудованию.

Здание ГРП состоит из двух помещений:

— помещение № 2 – технологическое;

— помещение № 1 — помещение датчиков КИП.

В помещении № 2 размещаются взаимозаменяемые две линии трубопровода природного газа.

Классификация этих помещения по взрывопожароопасности – А, класс В-1а, IIAT1.

Объект относится к категории производств, в котором обращаются взрыво-пожароопасные продукты.

На ГРП установлен телефон местной АТС для связи с наземными сетями связи (НСС).

Система загазованности метаном

АСУ CH

Контроль содержания концентрации метана в воздухе рабочей зоны котла ТГМ-96.

Контроль загазованности в котельном зале производится переносным газоанализатором марки ПГА-7 из верхней зоны помещения не реже одного раза в смену.

Техническим перевооружением предусматривается оснащение помещения котельного зала стационарной системой контроля загазованности (согласно  требованиям соответствующего раздела проекта). При этом контроль  загазованности переносным газоанализатором осуществляется в прежнем режиме.

Стационарная система контроля обеспечивает также:

— подачу светозвуковой сигнализации и отображение на панели оператора котлов:

  • превышении концентрации метана выше 5% от нижнего концентрационного предела взрывания (далее — НКПВ), Порог-1 метан;
  • превышении концентрации метана выше 20% от нижнего концентрационного предела взрывания (далее — НКПВ), Порог-2 метан.

Световую прерывистую красную индикацию ГАЗ  частотой от 0,5 до 1,0 Гц на сигнализаторе СТГ-3 при достижении концентрации Порог-1 и световую прерывистую красную индикацию ГАЗ частотой от 5,0 до 6,0 Гц на сигнализаторе СТГ-3 при достижении концентрации Порог-2.

Для контроля концентрации метана используется шлейфовый газоанализатор природного газа СТГ-3-Ex производства ФГУП СПО «Аналитприбор» г. Смоленск. Данный прибор закрепить на высоте 0,5м над газовыми блоками БГ горелок котлов.

Сигналы от шлейфовых газоанализаторов поступают на блоки питания и сигнализации БПС-3 установленные в шкафу газоанализатора котлов ШГК.  Электропитание  шкафа должно осуществляться от сети переменного тока 220В (+10%, -15%), 50 Гц (+1 Гц).

В соответствии с п.2.12 ВСН 64-86 «Методические указания по установке сигнализаторов и газоанализаторов контроля довзрывоопасных и предельно допустимых концентраций  химических веществ в воздухе производственных  помещений», металлические площадки рассматриваются как самостоятельные  помещения. Также, учитывая, что котельный зал имеет высоту более 40м, обслуживание датчиков при размещении под потолком будет сильно затруднено. Исходя из вышесказанного, размещение датчиков производить на высоте 0,5-0,7м над газовыми блоками. С учётом общей площади площадок  200м2 и условия  размещения не менее чем 1 датчик на 100м2, количество датчиков заложено с превышением перекрытия площади.

Конфигурацию кабельных трасс уточнить при их монтаже.

Контрольные сети предусматриваются кабелями с медными жилами.

Монтаж электропроводок выполняется в стальных трубах, в лотках и металлорукаве по технологическим и строительным конструкциям, а также электроконструкциям.

Прокладка сетей через перекрытия, стены и перегородки выполняется в  патрубках, зазоры после прокладки заделываются герметизирующей мастикой для кабельных проходов МГКП (ТУ 5772-014-17297211-98).

Производство монтажных и пусконаладочных работ выполняется в соответствии  со СНиП 3.05.06-85 и СНиП 3.05.07.-85.

Для обеспечения мер защиты от поражения электрическим током защитному занулению подлежат все металлические трубы, металлорукава, корпуса электрооборудования, КИП и А и лотки для прокладки кабелей.

Автоматизация газовой горелки АМАКС

АСУ АМАКС

КИП и А газового блока АМАКС горелок котельного агрегата БКЗ-420-140.

Автоматизации системы АМАКС подлежат 28 параметров работы газовой горелки:

  1. Давление газа между ПЗК-1 и ПЗК-2.
  2. Давление газа перед горелкой.
  3. Давление воздуха перед горелкой.
  4. Наличие факела горелки.
  5. Отказ датчика факела.
  6. Наличие пламени запальника горелки.
  7. Наличие факела горелки.
  8. ПЗК-1 открыт.
  9. ПЗК-1 закрыт.
  10. Открыть ПЗК-1.
  11. ПЗК-2 открыт.
  12. ПЗК-2 закрыт.
  13. Открыть ПЗК-2.
  14. Заслонка газа открыта.
  15. Заслонка газа закрыта.
  16. Мощность заслонки ниже минимальной.
  17. Положение исполнительного механизма заслонки газа 0-100%.
  18. Управление заслонкой газа.
  19. Открыть клапан опрессовки.
  20. Клапан безопасности открыт.
  21. Закрыть клапан безопасности.
  22. Клапан запальника закрыт.
  23. Открыть клапан запальника.
  24. Шибер воздуха открыт.
  25. Шибер воздуха закрыт.
  26. Шибер воздуха открыт до положения «вентиляция».
  27. Положение исполнительного механизма шибера воздуха 0-100%
  28. Управление шибером воздуха.

Схема функциональная/автоматизации контроля и управления газовым блоком АМАКС горелок котельного агрегата БКЗ-420-140.