Аннотация 3
Введение 6
1 Общая характеристика попутного нефтяного газа 8
1.1 Попутный нефтяной газ в России 8
1.2 Законодательство 8
2 Расчетная часть 11
2.1 Тепловой расчет ГТУ 11
2.2 Определение параметров процесса сжатия воздуха в компрессоре . . 12
2.3 Определение параметров газа после камеры сгорания 15
2.4 Определение параметров процесса расширения газа в турбине 19
2.5 Учет охлаждения турбины ГТУ 23
2.6 Расчет схемы котла-утилизатора водогрейного 25
2.7 Конструкторский расчет одноконтурного котла - утилизатора
водогрейного 30
3 Система газоснабжения 39
3.1 Подготовка попутного газа 39
3.2 Выбор оборудования пункта подготовки попутного газа 41
3.3 Описание блока редуцирования 44
4 Экономическая часть 47
4.1 Расчёт основных технико-экономических показателей проектируемой
газотурбинной электростанции 47
4.2 Определение ежегодных издержек, связанных с эксплуатацией 47
4.3 Затраты на топливо 47
4.4 Расходы на оплату труда 50
4.5 Амортизационные отчисления 50
4.6 Расходы по ремонтному обслуживанию 51
4.7 Прочие расходы 51
4.8 Расчёт срока окупаемости ГТУ 52
5 Экологическая часть 55
5.1 Очистка и утилизация сточных вод 55
Заключение 59
Список использованных источников 60
Юрубчено-Тохомское нефтегазоконденсатное месторождение
расположено в 280 км к юго-западу от п. Тура Красноярского края Российской Федерации и относится к Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции. Месторождение было открыто в 1982 году, а освоение началось в 2009 году.
По системе геологического нефтегазового районирования Юрубчено- Тохомское месторождение расположено в пределах Байкитской нефтегазоносной области в составе Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции. В тектоническом отношении местрождение приурочено к центральной части Камовскоого свода Байкитской антеклизы.
Нефтегазоносность связана с карбонатными и терригенными (песчаники) отложениями вендского и рифейского возрастов. Извлекаемые запасы Юрубчено-Тохомского месторождения составляют по категории С1 - 64,5 млн тонн нефти, С2 - 172,9 млн тонн, газа (С1+С2) - 387,3 млрд кубометров. Плотность нефти составляет 0,850 г/см3 или 34° API. Содержание серы составляет 0,2%. Содержание парафина составляет 1%.
Оператором месторождения является ОАО «Восточно-Сибирская нефтегазовая компания» (входит в структуру НК «Роснефть»). Месторождение входит в состав Ванкорского производственного участка. В 2011 году было пробурено 3 горизонтальные скважины с горизонтальной секцией более 1000 м.
Юрубчено-Тохомское — крупное нефтегазоконденсатное месторождение в России. Расположено в Красноярском крае, в 280 км к юго-западу от п. Тура. Открыто в 1982 году. Освоение началось в 2009 году.
По системе геологического нефтегазового районирования Юрубчено- Тохомское месторождение расположено в пределах Байкитской нефтегазоносной области в составе Лено-Тунгусской нефтегазоносной провинции. В тектоническом отношении местрождение приурочено к центральной части Камовскоого свода Байкитской антеклизы. Нефтегазоносность связана с карбонатными и терригенными (песчаники) отложениями вендского и рифейского возрастов. Извлекаемые запасы Юрубчено-Тохомского месторождения составляют по категории С1 - 64,5 млн тонн нефти, С2 - 172,9 млн тонн, газа (С1+С2) - 387,3 млрд кубометров. Плотность нефти составляет 0,850 г/см3 или 34° API. Содержание серы составляет 0,2 %. Содержание парафина составляет 1 %.
Оператором месторождения является ОАО «Восточно-Сибирская нефтегазовая компания» (входит в структуру НК Роснефть). В 2011 году было пробурено 3 горизонтальные скважины с горизонтальной секцией более 1000м.
Юрубчено-Тохомское месторождение (ЮТМ) является вторым по значимости крупным проектом НК «Роснефть» в Восточной Сибири после Ванкора и обладает значительным ресурсным потенциалом. На сегодняшний день текущие извлекаемые запасы нефти категории АВС1+С2 в пределах Юрубченской залежи составляют 174 млн. тонн. В их разработку планируется инвестировать около 215 млрд. рублей.
Реализация проекта освоения Юрубчено-Тохомского месторождения предполагает получение значительного синергетического эффекта от его совместной разработки с Куюмбинским месторождением. Магистральный нефтепровод «Куюмба-Тайшет», строительство которого начато в конце 2013 года, позволит подключить эти месторождения к трубопроводной системе «Восточная Сибирь - Тихий океан» (ВСТО) и увеличить объемы поставляемой Компанией экспортной нефти на перспективный азиатско-тихоокеанский рынок.
Помимо этого, нефть ЮТМ станет одним из источников сырья для загрузки «ВНХК» - одного из крупнейших нефтехимических комплексов, ввод в эксплуатацию которого намечен на 2020 год.
Таким образом, реализация проекта разработки Юрубчено-Тохомского месторождения окажет существенное влияние на рост экономики Красноярского края и Восточной Сибири в целом - обеспечит высокий уровень налоговых поступлений государству в ближайшие 20 лет в размере около 1,3 трлн. рублей и благоприятно скажется на развитии социальной сферы.
На основании вышеизложенного, можно сделать однозначный вывод, что строительство новой ГТС для нужд ООО «PH-Ванкор», на сегодняшний день, является важной и актуальной задачей.
В рамках данной выпускной квалификационной работы был выполнен проект строительства ГТУ на промышленной площадке Юрубчено-Тохомского месторождения. На проектируемой ГТУ установлено четыре газовые турбины мощностью 12 МВт и четыре котла-утилизатора. В качестве топлива используется попутный газ Юрубчено-Тохомского месторождения.
Данная работа включает в себя следующие расчеты:
расчет тепловой схемы, в результате которого были определены суммарный расход газа и воздуха на турбину Gp = 23,80 кг/с, тепловая мощность каждого котла-утилизатора Q = 12017,33 кВт;
расчет котла утилизатора, в результате которого были определены
коэффициент теплоотдачи а1 = 112,7 Вт/(м2*К), размеры котла-
утилизатора, а именно длина котла a = 1,6 м, длина одного змеевика 13 = 75,2м, число рядов секций по ходу газов z^Klj = 16штук, общее число труб z = 716 штук, число труб в ряду П1 = 45 штук.
В разделе «Экономическая часть» рассчитан срок окупаемости проекта. По данным проекта строительство ГТУ 48 МВт окупается через четыре года.
В разделе «Охрана окружающей среды» выбрана схема очистки и утилизации сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, а также предусмотрена установка для сжигания промышленно-бытовых отходов.
Задача индивидуального задания была разработка схемы очистки и подготовки попутного газа к сжиганию в газотурбинной установке, где было выбрано оборудование (газосепаратор, регулирующие клапаны, подогреватель газа, емкость слива теплоносителя).
Подборский Л. Н. Газотурбинные и парогазовые установки
электростанций: метод. пособие к курсовому проектированию / Сиб. федер. ун-т / Л. Н. Подборский. - Красноярск : СФУ, 2015. - 53 с.
Турбины тепловых и атомных электрических станций: учебник для вузов.
2-е изд., перераб. и доп. / А. Г. Костюк, В. В. Фролов, А. Е. Булкин, А. Д. Трухний; Под ред. А. Г. Костюка, В. В. Фролова. - М.: Издательство МЭИ, 2001. - 488 с. ил.
Цанёв, С. В. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электрических станций: учебное пособие для вузов / С. В. Цанев, В. Д. Буров, А.Н. Ремезов. - Москва : Издательство МЭИ, 2002 - 584 с
Абрамов, А. И. Повышение экологической безопасности ТЭС: Учебное пособие / А.И.Абрамов, Д.П.Елизаров, А.Н.Ремезов и др., Под.ред. А. С. Седлова.- М.: Издательство МЭИ, 2001.-378 с.
Подборский Л. Н. Турбины ТЭС и АЭС : метод. указ. по курсовому проектированию для студентов специальности 1005 - «Тепловые электрические станции» / Л. Н. Подборский. - КрПИ - Красноярск, 1991.
62 с.
Прутковский, Е. Н. Руководящий технический материал / Е. Н. Прутковский, В. С. Варварский, В. П. Дробот, Н. Д. Маркозов и др. // Установки парогазовыестационарные - РТМ 108.020.22-84, 1984. - 54с.
Бойко, Е. А. Котельные установки и парогенераторы (тепловой расчет парового котла): Учебное пособие / Е. А. Бойко, И. С. Деринг, Т. И. Охорзина. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005. - 96 с.