Földgáz kompresszor működése és energiafogyasztása
A földgáz napjaink egyik legfontosabb és egyben leggyakrabban használt energiaforrása. A földgáz nyomása a csővezetéki szállítás során csökken a súrlódási veszteségek miatt. A folyamatos szállítás fenntartása és a szállítókapacitás növelése érdekében szükséges a nyomás emelése. Ezt a feladatot végzik el a vezetékek adott pontjain telepített kompresszorállomások. A földgáz szállítása nagy nyomáson (40-75 bar) történik.
Hogyan működik a földgázvezeték és a kompresszorállomás?
Földgáz csővezetékeken kompresszorok létrehozása nyomás differentials - a gázáramlást a magas nyomású terület a terület viszonylag alacsonyabb nyomás miatt kerül. Kompresszorok van meghajtású elektromos- vagy földgáz motorok, amely tömöríteni, vagy Szorítsa össze a bejövő gáz tüzelésű, és nyomja magasabb nyomáson. Kompresszor állomások a csővezetékek általában építettek a földgázszállító vezeték, lehetővé téve szükség, hogy folyamatosan a mozgó gáz nyomás hossza mentén minden 50-100 mérföld.
A gázok szállítására használt gépek és készülékek működési elve jórészt megegyezik a folyadékszállító berendezésekével. A gázok összenyomhatósága miatt a gázszállító berendezések legfontosabb adata a nyomásviszony, azaz a gép kilépő- és belépőcsonkján mért nyomás hányadosa. A gázszállító berendezéseket nyomásviszony alapján a következőképpen csoportosítják:
- Ventillátorok: néhány ezer pascal nyomásnövekedéssel nagy mennyiségű gáz - főleg levegő - szállítására alkalmas készülékek.
- Fúvók: 1,1-3 nyomásviszonnyal közepes nyomású, nagy mennyiségű levegő szállítására alkalmas berendezések.
- Kompresszorok: háromnál nagyobb nyomásviszonnyal nagynyomású gázok előállítására szolgáló gépek.
A gázturbinás kompresszorok felépítése és működése
A fölgázszállításban használt gázturbinák felépítése és működési elve hasonlít az utasszállító repülőgépekben üzemelő hajtóművekéhez. A gázturbina több fokozatú axiálkompresszora légszűrőn keresztül szívja be a környezeti levegőt, majd összesűríti azt. A 10-16 bar nyomású levegő a fűtőgáz fúvókákban keveredik össze a földgázzal. A levegő-földgáz keverék az égőtérben ég el, ahol megközelítőleg 1 500 C hőmérséklet jön létre.
A gázkompresszor forgó lapátjai felgyorsítják a szállított gázt, amelynek áramlási sebessége egyes esetekben megközelíti a hangsebességet. Ezért fontos a földgáz szűrése a nyomásfokozás megkezdése előtt, mert a folyadék halmazállapotú szennyeződések a hidraulikus ütés miatt lapátsérüléseket okoznának, illetve a szilárd halmazállapotú szemcsék elcsiszolnák, elkoptatnák az alkatrészeket. A forgó lapátokat követő diffúzorban a gáz lefékeződik, a mozgási energia jelentős része nyomási energiává alakul.
KSH vs MVM data on gas consumption
A hűtőszekrény dugattyús kompresszorának alapjai | Hogyan működik a hűtőszekrény kompresszora
Biztonsági és segédrendszerek
A kompresszoregységek biztonságos és folyamatos működéséhez számos segédrendszer (fűtőgáz előkészítő, műszerlevegő rendszer, tömítőgáz előkészítő, irányítástechnika, villamos energia ellátó rendszer) szükséges. Ezen segédrendszerek duplikáltak, a fő rendszer meghibásodása esetén a tartalék rendszer biztosítja a kompresszorállomás zökkenőmentes, folyamatos üzemelését. A technológiai rendszer vezérlését, irányítását, felügyeletét nagy megbízhatóságú, ipari PLC rendszerek biztosítják.
A gép védelmét szolgáló kabin túlnyomással van ellátva, így a földgáz, egy esetleges szivárgás esetén, nem tud bejutni a magas hőfokon üzemelő gázturbina térbe, robbanásveszély nem tud kialakulni. A kabin gáz és tűzérzékelőkkel van felszerelve. Gázszivárgás vagy tűz keletkezése esetén, a védelmi rendszer automatikusan megállítja az üzemelő kompresszoregységet és gázmentesíti a rendszert. A kabin automatikus működésű, szén-dioxiddal oltó berendezéssel van ellátva.
Energiafogyasztás és hatékonyság
A kompresszorok működtetése jelentős energiafogyasztással jár, legyen szó villanymotoros vagy gázturbinás hajtásról. A kompresszor nyomóteljesítménye erősen függ a meghajtó motor teljesítményétől. A hatékonyság növelésére és a fordulatszámszabályozásra frekvenciaváltó használata ad lehetőséget.
Az alábbi táblázat összefoglalja a gázszállító berendezések főbb jellemzőit a nyomásviszony alapján:
| Berendezés típusa | Jellemző nyomásviszony | Fő alkalmazási terület |
|---|---|---|
| Ventillátorok | Alacsony (néhány ezer Pa) | Nagy mennyiségű gáz/levegő szállítása kis ellenállás mellett |
| Fúvók | Közepes (1,1 - 3) | Közepes nyomású gázáramlás biztosítása |
| Kompresszorok | Magas (3 felett) | Nagynyomású sűrítés és szállítás távvezetékeken |
A földgázszállító rendszerek üzemeltetői folyamatosan felügyelik az áramlási sebességet és a nyomást a SCADA (felügyelői irányító és adatgyűjtő) rendszeren keresztül, hogy optimalizálják a hálózat energiafogyasztását és biztosítsák a folyamatos, biztonságos ellátást.
A magyarországi földgázfogyasztás adatai
tags: #földgáz #kompresszor #működése #és #energiafogyasztása