ВВЕДЕНИЕ. Анализ существующего состояния трубопроводного транспорта природных газов и оценка перспектив его дальнейшего развития показывают

Анализ существующего состояния трубопроводного транспорта природных газов и оценка перспектив его дальнейшего развития показывают, что газотурбинный вид привода центробежных нагнетателей на компрессорных станциях (КС) как в настоящее время, так и на ближайшую перспективу остается одним из основных видов энергопривода КС. В настоящее время относительная доля установленной мощности компрессорных станций в системе ОАО «Газпром» составляет свыше 85%; остальное приходится на долю газоперекачивающих агрегатов с электроприводом и установок с поршневым типом привода.

Непосредственное вращательное движение, относительная простота обслуживания, высокая агрегатная мощность, работа установок на перекачиваемом виде топлива и многое другое обеспечивают широкое использование газотурбинных установок на магистральных газопроводах.

Газотурбинные установки (ГТУ), используемые на газопроводах выполняются по простейшим открытым циклам в двухвальном и трехвальном исполнении с регенерацией или без регенерации тепла отходящих газов.

На современном этапе использования ГТУ в промышленности, особое значение приобретает знание во всех подробностях физики явлений, протекающих в турбомашинах. В связи с этим, авторы сочли необходимым по возможности подробным образом рассмотреть термодинамические и газодинамические процессы, происходящие в турбомашинах, отметить основные направления их дальнейшего развития и, в первую очередь, пути наиболее эффективного использования их на магистральных газопроводах, где они получили широкое распространение.

При использовании газотурбинных установок в различных отраслях промышленности и, в частности, на магистральных газопроводах, их необходимо рассматривать как установки, вырабатывающие по сути дела не только механическую работу для привода центробежных нагнетателей, но и теплоту отходящих из турбины газов, рациональное использование которой на компрессорных станциях для обогрева служебных помещений в осенне-зимний период эксплуатации, а также прилегающих поселков является весьма актуальной задачей. Расчеты показывают, что из общего количества подведенного в камере сгорания ГТУ топлива, в общей сложности около 80-85% его может быть эффективно использовано.

Известные успехи авиационной промышленности в разработке и создании мощных, компактных и надежных газотурбинных двигателей с КПД на уровне 34-35% привели к относительно широкому использованию на газопроводах и ГТУ авиационного типа, несколько реконструированных применительно к условиям работы их на компрессорных станциях.

В условиях реконструкции и модернизации энергооборудования компрессорных станций, заменой физически изношенных и морально устаревших газоперекачивающих агрегатов, важное значение приобретают задачи, связанные с выбором и использованием наиболее эффективного вида энергопривода КС, оценкой его потенциальных возможностей при эксплуатации на газопроводах.

В основу настоящего учебного пособия положены в основном материалы лекций, читаемые в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, многолетний опыт по эксплуатации агрегатов на компрессорных станциях, а также материалы книг монографического плана и периодических изданий, освещающих особенности использования ГТУ на газопроводах.

При написании данного пособия предполагалось, что читатель знаком с основами курсов термодинамики, теплопередачи и общей теорией работы лопаточных машин.

Авторы.