Введение

Газовые турбины известны давно, но они лишь недавно стали активно использоваться в энергетике. Именно газовые турбины могут стать основой развития энергетического комплекса равнинных территорий и территорий, богатых природными ископаемыми, такими как нефть и газ. Поэтому, данная тема дипломного проекта является актуальной. Применение газовых турбин реально даже при очень небольших объемах строительных работ. Они во много раз легче паровых турбин и занимают намного меньше места, поскольку в них нет крупногабаритного и тяжелого парового хозяйства (котлы, насосы и др.). При этом управление ими гораздо легче автоматизируется, т.е. такие станции требуют меньше обслуживающего персонала и т.п. Актуальность внедрения газотурбинных установок (ГТУ), потребляющих в качестве основного топлива попутный нефтяной газ, на месторождения обусловлена как один способов утилизации попутного нефтяного газа.

Экономическая эффективность газовых турбин сегодня может быть весьма высокой. Так, если на выходе газовой турбины в теплообменнике выходящими газами греть воду и паром охлаждать горячий тракт турбины вместо воздуха (который очень дорог в обычном цикле), то при температуре газа 1500°С, достижение которой ставится сейчас как задача, можно говорить об уровне коэффициента полезного действия (КПД) реального газотурбинного цикла порядка 60 - 62%. А это в полтора раза выше, чем в предельном паротурбинном цикле.

Также актуальность внедрения газотурбинных установок, потребляющих в качестве основного топлива попутный нефтяной газ, можно рассматривать с точки зрения охраны природы и эффективного использования попутно получаемого сырья.

Можно привести наиболее характерные примеры уже созданных и эксплуатирующихся газотурбинных установок. Газотурбинная теплоэлектроцентраль (ТЭЦ) мощностью 25 МВт вполне конкурентоспособная с мировыми по экономическим показателям (КПД 37%) на базе двигателя НК-37СТ Самарского научно-производственное объединение (НПО) им. Н.Д. Кузнецова сейчас запущена в работу в Самаре. В Перми начаты серийный выпуск и поставка 4-мегаваттной установки. Созданы ГТУ-ТЭЦ в 1,25 МВт в Санкт-Петербурге, 2,5 МВт - в Рыбинске, 10 МВт - в Уфе. Уже реализована станция в 20 МВт, созданная московской фирмой "Энергоавиа".

В данном дипломном проекте мы будем рассматривать газотурбинную электростанцию (ГТЭС) ГТЭС-72 Ватьеганского месторождения, которым сегодня занимается предприятие ООО "Лукойл".

Одним из основных и наиболее важным объектом на ГТЭС-72 является подготовка попутного нефтяного газа. Поскольку газотурбинная установка достаточно чувствительна к конденсату. Таким образом, объектом данного дипломного проекта будет представлен узел подготовки газа.

Цель данного дипломного проекта - осуществить внедрение более улучшенной системы регулирования на подогреве попутного нефтяного газа и рассчитать для этой системы коэффициенты регулирования.

Задачами дипломного проекта являются:

- изучение требований к проектируемому узлу подготовки газа и разработка технологических решений, удовлетворяющих требованиям;

- изучение процесса подогрева нефтяного попутного газа и выведение дифференциальных уравнений данного процесса;

- получение передаточной функции объекта и нахождения коэффициентов регулирования.

При работе над проектом были использованы материалы ТПУ "ЗапСибНефтеавтоматика".