RU96193U1

RU96193U1 - COMPRESSOR STATION OF THE GAS PIPELINE

Info

Publication number: RU96193U1
Application number: RU2010111644/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Иванович Апанасенко; Роман Алексеевич Апанасенко
Original assignee: Алексей Иванович Апанасенко; Роман Алексеевич Апанасенко
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2010-03-29
Publication date: 2010-07-20

Abstract

1. Компрессорная станция магистрального газопровода, содержащая газоперекачивающие агрегаты (ГПА) с электрическими и газотурбинными двигателями, подключенные к энергоисточникам, отличающаяся тем, что для питания ГПА с электродвигателями в качестве энергоисточника используют внешнюю высоковольтную электрическую сеть, и, кроме того, компрессорная станция дополнительно снабжена, по крайней мере, одним парогенератором, включающим котел-утилизатор, вход которого подключен к выхлопным патрубкам газотурбинных двигателей, а выход парогенератора связан с паровой турбиной, кроме того, дополнительно имеется, по крайней мере, один электрогенератор с газотурбинным двигателем. ! 2. Компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что электрогенераторы газотурбинных двигателей и паровой турбины соединены дополнительно через внешнюю электрическую сеть, по крайней мере, с еще одной компрессорной станцией. ! 3. Компрессорная станция по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что между электрическими двигателями ГПА и электрогенераторами установлены преобразователи частоты тока. ! 4. Компрессорная станция по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что ГПА с электрическими двигателями снабжены высокочастотными (высокооборотными) асинхронными электродвигателями, встроенными в корпус нагнетателей природного газа. ! 5. Компрессорная станция по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена установкой по получению водорода и водородными топливными элементами с преобразователями постоянного тока в трехфазный переменный ток, при этом корпуса водородных топливных элементов соединены трубопроводами с котлами-утилизаторами парогенератора. 1. The compressor station of the main gas pipeline, containing gas pumping units (GPU) with electric and gas turbine engines, connected to energy sources, characterized in that an external high-voltage electric network is used as an energy source for supplying GPU with electric motors, and, in addition, the compressor station is additionally equipped at least one steam generator, including a waste heat boiler, the input of which is connected to the exhaust pipes of gas turbine engines, and the output is a steam generator the atomizer is connected to a steam turbine, in addition, there is additionally at least one electric generator with a gas turbine engine. ! 2. The compressor station according to claim 1, characterized in that the electric generators of gas turbine engines and a steam turbine are additionally connected through an external electrical network to at least one more compressor station. ! 3. Compressor station according to claims 1 and 2, characterized in that current frequency converters are installed between the GPU electric motors and the electric generators. ! 4. Compressor station according to claims 1 and 2, characterized in that the gas compressor units with electric motors are equipped with high-frequency (high-speed) asynchronous electric motors built into the casing of natural gas blowers. ! 5. The compressor station according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a hydrogen production unit and hydrogen fuel cells with direct current to three-phase alternating current converters, while the hydrogen fuel cell housings are connected by pipelines to the waste heat boilers of the steam generator.

Description

Полезная модель относится к области транспорта газа по магистральным газопроводам (МГ), и может быть использована на компрессорных станциях (КС), повышающих давление природного газа в ходе его транспортирования, а также в энергетическом машиностроении для проектирования, изготовления и комплектной поставки соответствующего оборудования.The utility model relates to the field of gas transport through gas pipelines (MG), and can be used at compressor stations (CS) that increase the pressure of natural gas during its transportation, as well as in power engineering for the design, manufacture and complete delivery of relevant equipment.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому и, поэтому принятом нами в качестве прототипа, является компрессорная станция магистрального газопровода, содержащая электроприводные газоперекачивающие агрегаты (ГПА), подключенные к энергоисточникам, при этом часть газоперекачивающих агрегатов оснащают газотурбинным приводом, а энергоисточник электроприводных газоперекачивающих агрегатов выполнен в виде автономного атомного энергоблока (патент РФ №2272938, опубликовано 27.03.2006). Данное техническое решение частично решает проблему экологической чистоты при транспорте газа по магистральным газопроводам, но недостатки, присущие известному решению не позволяют его широко использовать при транспортировке газа, а именно:The closest technical solution to the claimed one, and therefore adopted as a prototype, is a main gas pipeline compressor station containing electric gas pumping units (GPU) connected to power sources, while some gas pumping units are equipped with a gas turbine drive, and the electric power source of gas pumping units is made in the form autonomous nuclear power unit (RF patent No. 2272938, published 03/27/2006). This technical solution partially solves the problem of environmental cleanliness when transporting gas through gas pipelines, but the disadvantages inherent in the known solution do not allow it to be widely used in gas transportation, namely:

- сложность в изготовлении и эксплуатации основного энергоисточника (атомномной станции);- the complexity in the manufacture and operation of the main energy source (nuclear power plant);

- высокая стоимость, значительная длительность ввода в эксплуатацию, и, как следствие, длительный срок окупаемости;- high cost, significant duration of commissioning, and, as a result, a long payback period;

- необходимость в течение длительного периода в значительных затратах на охрану и наблюдение за выгруженным топливом и за автономным атомным энергоблоком после закрытия его работы (проблема утилизации);- the need for a long period in significant costs for the protection and monitoring of the unloaded fuel and the autonomous nuclear power unit after the closure of its operation (disposal problem);

- использование в качестве регулирующих элементов дорогостоящих газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом с низким к.п.д.- the use as control elements of expensive gas pumping units with a gas turbine drive with low efficiency

По утверждению В.И.Субботина - академика, советника Президиума РАН, высказанного в статье энергоисточники в XXI веке (Вестник Российской Академии наук том 71, №12, с.1059-1068 (2001) «Проще и безопаснее получать тепло и электроэнергию, сжигая природный газ, сложнее используя ядерную энергию. Ядерные энергетические установки несут в себе опасность ядерной вспышки и радиоактивного выброса. Выброс радиоактивных продуктов за пределы ядерноэнергетической установки создает радиоактивную опасность для всего живого в течение многих лет. Никакие приемы не могут уничтожить аварийно выброшенную радиоактивность. Она подвластна только времени и ядерным процессам. Ядерноэнергетические установки обязаны иметь защищенную систему управления процессами деления тяжелых ядер и съема энергии. Закрытая ядерноэнергетическая установка нуждается в течение длительного периода в охране и наблюдении за выгруженным топливом. Конструкции ядерноэнергетической установки в результате ядерных процессов (при работающей установке) приобретают наведенную активность, не исчезающую с годами, и также нуждаются в охране. Остановленная атомная электростанция перестает производить электроэнергию, но требует значительных затрат в течение длительного времени».According to V.I.Subbotin, Academician, Advisor to the Presidium of the Russian Academy of Sciences, expressed in the article “Energy Sources in the 21st Century” (Bulletin of the Russian Academy of Sciences Vol. 71, No. 12, pp. 1059-1068 (2001) “It is easier and safer to receive heat and electricity by burning natural gas is more difficult to use nuclear energy. Nuclear power plants carry the danger of a nuclear explosion and radioactive release. The release of radioactive products outside the nuclear power plant creates a radioactive hazard to all living things for many years. No receptions can destroy accidentally released radioactivity. It is subject only to time and nuclear processes. Nuclear power plants must have a secure control system for the processes of fission of heavy nuclei and removal of energy. A closed nuclear power plant needs to be protected and monitored for a long period of time. The design of a nuclear power plant as a result nuclear processes (with the plant running) acquire induced activity that does not disappear over the years, and also need protection. “A stopped nuclear power plant ceases to produce electricity, but requires significant costs for a long time.”

Указанные недостатки приводят к увеличению капитальных вложений в создание компрессорной станции и эксплуатационных затрат особенно при их большой протяженности, и, следовательно, к существенному росту себестоимости траспортирования газа.These shortcomings lead to an increase in capital investments in the creation of a compressor station and operating costs, especially when they are long, and, consequently, to a significant increase in the cost of transporting gas.

В основу полезной модели поставлена задача создания компрессорной станции, в которой путем использования более экономичной системы электрообеспечения газоперекачивающих агрегатов, существенно снижается себестоимость транспортирования газа.The utility model is based on the task of creating a compressor station, in which by using a more economical system for supplying gas to gas pumping units, the cost of gas transportation is significantly reduced.

Поставленная задача решается тем, что в компрессорной станции магистрального газопровода, содержащей газоперекачивающие агрегаты (ГПА) с электрическим и газотурбинным двигателями, подключенные к энергоисточникам, согласно полезной модели, для питания ГПА с электродвигателями в качестве энергоисточника используют внешнюю высоковольтную электрическую сеть и, кроме того, компрессорная станция дополнительно снабжена, по крайней мере, одним парогенератором, включающим котел-утилизатор, вход которого подключен к выхлопному патрубку газотурбинного двигателя, а выход парогенератора связан с паровой турбиной, кроме того дополнительно имеется, по крайней мере, один электрогенератор с газотурбинным двигателем.The problem is solved by the fact that in the compressor station of the main gas pipeline containing gas pumping units (GPU) with electric and gas turbine engines connected to energy sources, according to a utility model, an external high-voltage electric network is used as an energy source for powering a GPU with electric motors and, in addition, the compressor station is additionally equipped with at least one steam generator, including a waste heat boiler, the input of which is connected to the gas exhaust pipe a turbine engine, and the steam generator output is connected to a steam turbine, in addition there is additionally at least one electric generator with a gas turbine engine.

Электрогенераторы газотурбинных двигателей и паровой турбины могут быть соединены дополнительно через внешнюю электрическую сеть, по крайней мере, с еще одной компрессорной станцией.Electric generators of gas turbine engines and a steam turbine can be connected additionally via an external electric network to at least one more compressor station.

Между электрическими двигателями газоперекачивающих агрегатов и электрогенераторами могут быть установлены преобразователи частоты тока.Between electric motors of gas pumping units and electric generators, current frequency converters can be installed.

Газоперекачивающие агрегаты с электрическими двигателями могут быть снабжены высокочастотными (высокооборотными) асинхронными электродвигателями, встроенными в корпус нагнетателей природного газа.Gas pumping units with electric motors can be equipped with high-frequency (high-speed) asynchronous electric motors built into the body of natural gas blowers.

Компрессорная станция магистрального газопровода может быть дополнительно снабжена установкой по получению водорода и водородными топливными элементами с преобразователямим постоянного тока в трехфазный переменный ток, при этом корпуса водородных топливных элементов соединены трубопроводами с котлами-утилизаторами парогенератора.The compressor station of the main gas pipeline can be additionally equipped with a hydrogen production unit and hydrogen fuel cells with direct current to three-phase alternating current converters, while the hydrogen fuel cell casings are connected by pipelines to the waste heat boilers of the steam generator.

Использование дополнительных парогенераторов, включающих котел-утилизатор, газотурбинных двигателей и паровой турбины с электрогенераторами, связанными с электродвигателями ГПА позволяет производить питание электродвигателей ГПА более дешевой электроэнергией генерируемой электрогенераторами газотурбинных двигателей и паровой турбины, чем электроэнергия, поступающая от атомной электростанции и, за счет этого появляется возможность снизить себестоимость транспорта газа через магистральный газопровод.The use of additional steam generators, including a waste heat boiler, gas turbine engines and a steam turbine with electric generators associated with GPU electric motors, allows the GPU electric motors to be supplied with cheaper electric energy generated by electric generators of gas turbine engines and a steam turbine than the electricity coming from a nuclear power plant and, therefore, appears the ability to reduce the cost of gas transport through the main gas pipeline.

При небольших изменениях расхода газа через магистральный газопровод возможно производить частотное регулирование электродвигателей и нагрузки ГПА, за счет изменения числа оборотов электрогенераторов газотурбинных двигателей и паровой турбины, что обеспечивает уменьшение расхода электроэнергии на ГПА и снижает себестоимость транспорта газа через. Кроме того, есть возможность реализовать внешним потребителям (в первую очередь соседней компрессорной станции) избыточную электроэнергию, вырабатываемую электрогенераторами газотурбинных двигателей и паровой турбины. Использование частотных преобразователей позволяет изменять обороты и нагрузку ГПА при переменных расходах газа через магистральный газопровод и, тем самым, существенно снизить затраты на электроэнергию, потребляемую электрическими двигателями ГПА.With small changes in the gas flow through the main gas pipeline, it is possible to frequency control the electric motors and the GPU load, by changing the number of revolutions of the electric generators of the gas turbine engines and the steam turbine, which ensures a reduction in the electric power consumption on the GPU and reduces the cost of gas transport through. In addition, it is possible to sell to external consumers (primarily the neighboring compressor station) the excess electricity generated by the electric generators of gas turbine engines and a steam turbine. The use of frequency converters allows you to change the speed and load of the gas compressor unit at variable gas flow rates through the main gas pipeline and, thereby, significantly reduce the cost of electricity consumed by the gas engine electric motors.

Использование ГПА снабженных высокочастотными (высокооборотными) асинхронными электродвигателями, встроенными в корпус нагнетателей природного газа позволяет снизить эксплуатационные и капитальные расходы.The use of gas compressor units equipped with high-frequency (high-speed) asynchronous electric motors built into the body of natural gas blowers allows to reduce operating and capital costs.

Тепло выхлопных газов можно эффективно использовать при работе агрегатных блочных установок по производству водорода из природного газа и водяного пара (способ паровой конверсии природного газа), с дальнейшей выработкой электроэнергии самым эффективным способом в электрохимическом устройстве - топливном элементе. Кроме электроэнергии, при работе топливных элементов выделяется высокотемпературное (до 900 град по C.) тепло. Для утилизации тепловой энергии выделяемой топливными элементами используется парогенератор и паровая турбина. Топливные элементы производит 4/5 энергии, а остальную часть из тепловой энергии турбина.The heat of exhaust gases can be effectively used when operating modular block plants for the production of hydrogen from natural gas and water vapor (a method of steam conversion of natural gas), with further generation of electricity in the most efficient way in an electrochemical device - a fuel cell. In addition to electricity, high-temperature (up to 900 degrees C.) heat is released during the operation of fuel cells. A steam generator and a steam turbine are used to utilize the thermal energy generated by the fuel cells. Fuel cells produce 4/5 of the energy, and the rest from the thermal energy of the turbine.

Совокупность признаков нова и позволяет получить за счет более надежной и дешевой системы электрообеспечения ГПА снижение расхода топливного газа и снижение себестоимости его транспортирования.The set of features is new and allows to obtain, due to a more reliable and cheaper power supply system of the gas compressor unit, a reduction in fuel gas consumption and a reduction in the cost of its transportation.

На фиг.1 схематически показана принципиальная схема предлагаемой компрессорной станции.Figure 1 schematically shows a schematic diagram of the proposed compressor station.

Компрессорная станция включает газоперекачивающие электроприводные газоперекачивающие агрегаты 1 с электродвигателями 2, подключенные к внешней высоковольтной электрической сети 3, газоперекачивающие агрегаты 4 с газотурбинными двигателями 5 выхлопные патрубки 6 которых соединены посредством газохода 7 с входом 8 котла-утилизатора 9, парогенератора 10. Выход парогенератора 10 соединен с паровой турбиной 11. Компрессорная станция снабжена электрогенераторами 12 и газотурбинными двигателями 13, выхлопные патрубки 14 которых также подключены посредством газохода 7 к входу 8 котла-утилизатора 9. Газоперекачивающие агрегаты 1 и 4 подключены к магистральному газопроводу 15. Компрессорная станция также оснащена конденсатором 16 включающим систему подготовки и подачи воды, связанным входом с паровой турбиной 11, а выход связан со входом котла-утилизатора 9. Между электродвигателями 2 и электрогенераторами 12 установлены инверторы - тиристорные преобразователи частоты тока 17.The compressor station includes gas-pumping electric drive gas-pumping units 1 with electric motors 2 connected to an external high-voltage electric network 3, gas-pumping units 4 with gas-turbine engines 5 exhaust pipes 6 of which are connected through a gas duct 7 to the input 8 of the recovery boiler 9, the steam generator 10. The steam generator output 10 with a steam turbine 11. The compressor station is equipped with electric generators 12 and gas turbine engines 13, the exhaust pipes 14 of which are also connected by means of a gas duct 7 to the input 8 of the recovery boiler 9. Gas pumping units 1 and 4 are connected to the main gas pipeline 15. The compressor station is also equipped with a condenser 16 including a water treatment and supply system connected to the input of the steam turbine 11, and the output is connected to the input of the recovery boiler 9. Between electric motors 2 and electric generators 12 installed inverters - thyristor current frequency converters 17.

Компрессорная станция соединена с еще одной (соседней) электрокабелями внешней высоковольтной электрической сети 3.The compressor station is connected to another (neighboring) electric cables of the external high-voltage electric network 3.

Компрессорная станция дополнительно оснащена водородно-энергетическим блоком. На входе водородно-энергетического блока размещены установки 18 по получению водорода, соединенные с магистральным газопроводом 15 трубопроводами 19. Батарея топливных элементов 20 соединена с установками 18 трубопроводами 21 подачи водорода. Воздух к батарее топливных элементов 20 подается по воздуховоду 22. Батарея топливных элементов 20 соединена электрокабелем 23 с преобразователем 24 и далее электрокабелем 25 с электрокабелями внешней высоковольтной электрической сети 3. Батарея топливных элементов 20 соединена трубопроводами подачи пара 26 с котлами - утилизаторами 9 парогенератора 10.The compressor station is additionally equipped with a hydrogen power unit. At the inlet of the hydrogen-energy block, hydrogen production units 18 are placed, connected to the main gas pipeline 15 by pipelines 19. The fuel cell battery 20 is connected to the plants 18 by hydrogen supply pipelines 21. Air to the battery of fuel cells 20 is supplied through duct 22. The battery of fuel cells 20 is connected by an electric cable 23 to a converter 24 and then by an electric cable 25 to electric cables of an external high-voltage electric network 3. The battery of fuel cells 20 is connected by steam supply pipelines 26 to boilers-utilizers 9 of the steam generator 10.

Компрессорная станция работает следующим образом.The compressor station operates as follows.

Из МГ 15 газ по подводящими трубопроводам подводится к ГПА 1 с электрическими двигателями 2 и к ГПА 4 с газотурбинными двигателями 5. Электроэнергию из высоковольтной электрической сети 3 подводят к электродвигателям 2 ГПА 1, приводящих во вращение роторы ГПА. По трубопроводам топливного газа газ подводится от МГ 15 к камерам сгорания газотурбинных двигателей 5 ГПА 4. ГПА повышают давление газа и по отводящим трубопроводам газ поступает в МГ 15, обеспечивая его движение по магистральному газопроводу. ГПА 4 с газотурбинными двигателями 5 работают параллельно с ГПА 1 с электрическими двигателями 2. По трубопроводам топливного газа 7 газ подводится от магистрального газопровода к камерам сгорания газотурбинных двигателей 13, которые приводят во вращение электротурбогенераторы 12, вырабатывающие электроэнергию. Электроэнергия по электрокабелям 9 поступает к электрическим двигателям 2 ГПА 1.From MG 15, gas is supplied through supply pipelines to GPA 1 with electric motors 2 and to GPA 4 with gas turbine engines 5. Electricity from the high-voltage electric network 3 is supplied to electric motors 2 of GPA 1, which rotate the GPU rotors. Gas is piped through the fuel gas pipelines from MG 15 to the combustion chambers of gas turbine engines of 5 GPA 4. The GPA increases gas pressure and gas flows through the exhaust pipelines to MG 15, ensuring its movement through the main gas pipeline. GPU 4 with gas turbine engines 5 operate in parallel with GPU 1 with electric motors 2. Gas is supplied through the gas pipelines 7 from the main gas pipeline to the combustion chambers of gas turbine engines 13, which rotate the electric turbogenerators 12 that generate electricity. Electricity through electric cables 9 goes to electric engines 2 GPA 1.

Выхлопные газы энергетических газотурбинных двигателей 13 и газотурбинных двигателей 5 ГПА 4 из выхлопных патрубков 6 по газоходам 7 поступают на вход 8 котла-утилизатора 9 парогенератора 10. Вырабатываемый парогенератором свежий пар направляется по трубопроводам на вход паровой турбины 11, приводящей во вращение электротурбогенераторы 12, вырабатывающие электроэнергию, которая по электрокабелям поступает к электрическим двигателям 2 ГПА 1.The exhaust gases of gas turbine engines 13 and gas turbine engines 5 GPA 4 from the exhaust pipes 6 through the flues 7 are fed to the input 8 of the recovery boiler 9 of the steam generator 10. The fresh steam generated by the steam generator is sent through pipelines to the input of the steam turbine 11, which rotates the electric turbogenerators 12 generating electricity, which is supplied by electric cables to electric engines 2 GPA 1.

Из паровой турбины 11 отработанный пар по трубопроводам поступает в конденсатор 16, работающий совместно с системой подготовки и подачи воды.From the steam turbine 11, the exhaust steam is piped to a condenser 16, which works in conjunction with a water treatment and preparation system.

По трубопроводам 19 газ подводится от МГ к установкам 18 по получению водорода, от которых водород по трубопроводам 21 поступает к батарее топливных элементов 20. Воздух к батарее топливных элементов 20 подается по водуховоду 22. В результате электрохимической реакции топливные элементы вырабатывают постоянный электрический ток, который по электрокабелю 23 направляется к преобразователю 24 постоянного электрического тока в трехфазный переменный. Далее, после повышения напряжения тока, он по электрокабелю 25 направляется к электрокабелям внешней высоковольтной электрической сети 3 и далее к электродвигателям 2, приводящих во вращение роторы ГПА 1. Тепло, выделяемое в результате электрохимической реакции в батарее топливных элементов направляется с помощью трубопровода 26 к котлам-утилизаторам 9 парогенератора 10.Through pipelines 19, gas is supplied from the MG to hydrogen production units 18, from which hydrogen is fed through pipelines 21 to the battery of fuel cells 20. Air is supplied to the battery of fuel cells 20 through a water duct 22. As a result of the electrochemical reaction, the fuel cells generate a constant electric current, which the electric cable 23 is sent to the Converter 24 direct current into a three-phase alternating current. Then, after increasing the voltage, it is sent via an electric cable 25 to the electric cables of the external high-voltage electric network 3 and then to the electric motors 2, which rotate the GPA rotors 1. The heat generated as a result of the electrochemical reaction in the fuel cell battery is sent via pipeline 26 to the boilers - utilizers 9 of the steam generator 10.

Предлагаемая КС может работать в нескольких вариантах исполнения и режимах работы.The proposed COP can work in several versions and modes of operation.

А) Режим работы КС с пуском и набором нагрузки любого неработающего ГПА. Предварительно электрогенератор 12 одного из дополнительных энергетических газотурбинных двигателей 13 подключают к электрическим двигателям 2 ГПА 1. Подавая топливный газ по трубопроводу топливного газа в камеру сгорания одного из дополнительных энергетических газотурбинных двигателей 13 производят его пуск, затем повышают его обороты и обороты электрогенератора 12 обеспечивая повышение частоты и напряжения генерируемого им электрического тока, за счет чего производят плавный частотный пуск электрических двигателей 2 ГПА 1 и увеличение его нагрузки. Подавая топливный газ по трубопроводу топливного газа в камеру сгорания газотурбинного двигателя 5 ГПА 4 производят его пуск затем повышают его обороты и выводят на рабочий режим.A) The operating mode of the compressor station with start-up and set-up of the load of any idle gas compressor unit. Previously, the generator 12 of one of the additional energy gas turbine engines 13 is connected to the electric engines 2 of the gas turbine engine 1. By supplying fuel gas through the fuel gas pipeline to the combustion chamber of one of the additional energy gas turbine engines 13, it is started, then its revolutions and revolutions of the generator 12 are increased, increasing the frequency and the voltage of the electric current generated by it, due to which a smooth frequency start-up of electric motors 2 GPA 1 and increase e his load. By supplying fuel gas through the fuel gas pipeline to the combustion chamber of the gas turbine engine 5 of the gas turbine engine 4, it is started up, then its revolutions are increased and the operating mode is set to on.

Б) Режим работы КС с электроснабжением электродвигателей ГПА от электрогенераторов газотурбинных двигателей. После выхода на рабочий режим ГПА 4 с газотурбинными двигателями 5 и дополнительных энергетических газотурбинных двигателей 13 с электрогенераторами 12 выхлопные газы от газотурбинных двигателей поступают в парогенератор. Пар из парогенератора поступает в паровую турбину 11, происходит ее пуск, затем повышение оборотов. Электрогенератор 12 паровой турбины 11 синхронизируют с внешней электрической сетью 3 или с электрогенераторами 12 энергетических газотурбинных двигателей 13.B) The operating mode of the compressor station with power supply to the GPU electric motors from the electric generators of gas turbine engines. After reaching the GPU 4 operating mode with gas turbine engines 5 and additional energy gas turbine engines 13 with electric generators 12, the exhaust gases from gas turbine engines enter the steam generator. Steam from the steam generator enters the steam turbine 11, it starts up, then the revs increase. The generator 12 of the steam turbine 11 is synchronized with an external electric network 3 or with the generators 12 of the energy gas turbine engines 13.

После чего повышают мощность их электрогенераторов до номинальной. Затем отключают электрические выключатели части или всех электродвигателей 2 ГПА 1, прекращают их электроснабжение из внешней электрической сети 3 и производят электроснабжение этих электродвигателей 2 от электрогенераторов 12 паровых турбин 11 и энергетических газотурбинных двигателей 13.Then increase the power of their generators to nominal. Then they turn off the electric switches of part or all of the electric motors 2 of the gas compressor unit 1, stop their power supply from the external electric network 3 and produce power to these electric motors 2 from the electric generators 12 of the steam turbines 11 and the power gas turbine engines 13.

В) Режим работы КС при незначительном изменении расхода газа через МГ. При незначительном изменении расхода газа через МГ 5 отключают электрические выключатели на электрокабеле 9, связывающие электрогенератор 12 дополнительного энергетического газотурбинного двигателя 13, выделенного для регулирования нагрузки КС, с электродвигателями 1 не регулируемых ГПА 2. Затем отключают электрический выключатель, прекращают электроснабжение электродвигателя 1 регулируемого ГПА 2 от внешней электрической сети 3, и осуществляют электроснабжение его электродвигателя от электрогенератора 12 дополнительного энергетического газотурбинного двигателя 13, выделенного для регулирования нагрузки КС. Затем уменьшают подачу топливного газа в камеру сгорания этого дополнительного энергетического газотурбинного двигателя 13 по трубопроводам топливного газа, изменяют обороты и мощность его электрогенератора 12, за счет чего производят частотное регулирование оборотов и уменьшение мощности электродвигателя, любого, становящегося регулируемым ГПА 2 до величин, определяемых текущей нагрузкой КС.C) The operating mode of the compressor station with a slight change in gas flow through the MG. If the gas flow through MG 5 changes insignificantly, the electric switches on the electric cable 9 are disconnected, connecting the electric generator 12 of the additional energy gas-turbine engine 13, allocated for regulating the compressor load, to the electric motors 1 of the unregulated GPU 2. Then the electric switch is turned off, the power supply to the electric motor 1 of the regulated GPU 2 from an external electrical network 3, and carry out power supply of its electric motor from an electric generator 12 of additional energy oh gas turbine engine 13, allocated to regulate the load of the COP. Then, the supply of fuel gas to the combustion chamber of this additional energy gas turbine engine 13 through the fuel gas pipelines is reduced, the speed and power of its electric generator 12 are changed, due to which the frequency control of the speed and the reduction of the electric motor power, which becomes regulated by GPU 2, to the values determined by the current COP load.

Г) Режим работы КС при значительном изменении расхода газа через МГ. При значительном снижении нагрузки КС необходимо отключить часть работающих ГПА. Для того чтобы при этом не снижать мощность работающих дополнительных энергетических газотурбинных двигателей 13 и паровой турбины 11 и передать избыточную электроэнергию, генерируемую их электрогенераторами 12 во внешнюю электрическую сеть 3, предварительно эти электрогенераторы 12 синхронизируют с электрической сетью 3. После этого отключают электрические выключатели, прекращают электроснабжение электродвигателей 2 ГПА 1 и останавливают часть лишних ГПА 1. При этом избыточную электрическую энергию, генерируемую электрогенераторами 12 дополнительных энергетических газотурбинных двигателей 13 и паровой турбины 11 подают через электрические выключатели во внешнюю электрическую сеть 3.D) The operating mode of the compressor station with a significant change in gas flow through the MG. With a significant reduction in the load of the compressor station, it is necessary to disconnect part of the operating gas compressor units. In order not to reduce the power of the working additional energy gas turbine engines 13 and steam turbines 11 and transfer the excess electricity generated by their electric generators 12 to the external electric network 3, these electric generators 12 are first synchronized with the electric network 3. After that, the electric switches are turned off, stop power supply of electric motors 2 GPA 1 and stop part of the extra GPA 1. In this case, the excess electrical energy generated by electric generators 12 d additional energy gas turbine engines 13 and steam turbines 11 are fed through electric switches to an external electrical network 3.

Предлагаемое техническое решение по сравнению с существующими имеет следующие преимущества:The proposed technical solution in comparison with existing has the following advantages:

- снижается себестоимость транспортировки газа;- the cost of gas transportation is reduced;

- повышается экологическая чистота транспортировки газа.- increases the environmental cleanliness of gas transportation.

Claims

1. The compressor station of the main gas pipeline, containing gas pumping units (GPU) with electric and gas turbine engines, connected to energy sources, characterized in that an external high-voltage electric network is used as an energy source for supplying GPU with electric motors, and, in addition, the compressor station is additionally equipped at least one steam generator, including a waste heat boiler, the input of which is connected to the exhaust pipes of gas turbine engines, and the output is a steam generator the atomizer is connected to a steam turbine, in addition, there is additionally at least one electric generator with a gas turbine engine.

2. The compressor station according to claim 1, characterized in that the electric generators of gas turbine engines and a steam turbine are additionally connected through an external electrical network to at least one more compressor station.

3. Compressor station according to claims 1 and 2, characterized in that current frequency converters are installed between the GPU electric motors and the electric generators.

4. The compressor station according to claims 1 and 2, characterized in that the gas compressor units with electric motors are equipped with high-frequency (high-speed) asynchronous electric motors built into the body of natural gas blowers.

5. The compressor station according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with a hydrogen production unit and hydrogen fuel cells with direct current to three-phase alternating current converters, while the hydrogen fuel cell housings are connected by pipelines to the waste heat boilers of the steam generator.