Давление газа для газопоршневой установки

Коротко: единого давления газа для всех ГПУ нет. В предоставленных материалах не указаны универсальные входные требования по давлению для конкретных моделей. Для предварительной проверки нужно сопоставить давление и пропускную способность газопровода с расходом выбранной установки, а окончательное решение принимать по документации модели, техническим условиям и расчёту газоснабжения объекта.

Давление оценивают не отдельно, а вместе с:

• расходом газа установки;
• рабочим диапазоном давления;
• длиной и диаметром газопровода;
• количеством арматуры и фасонных элементов;
• потерями давления;
• параметрами газа;
• требованиями газоснабжающей организации.

В справочной таблице таблице газопроводов приведены диапазоны сетей: низкое давление — до 0,005 МПа, среднее — до 0,3 МПа, высокое — до 1,2 МПа. Эти значения характеризуют диапазоны, представленные в таблице, но не являются универсальными требованиями к входу конкретной ГПУ.

Как проверить, подходит ли газоснабжение

Проверка выполняется в следующей последовательности:

1. Определить непрерывную электрическую мощность выбранной ГПУ.

2. Взять расход газа именно для этой модели или сценария.

3. Рассчитать требуемый часовой расход газа.

4. Сопоставить расход с пропускной способностью существующего газопровода.

5. Проверить давление в расчётной точке и потери давления по трассе.

6. Сверить результат с техническими требованиями выбранной установки.

7. Передать решение на согласование в рамках технических условий и требований поставщика газа.

Номинальное название модели не всегда совпадает с её непрерывной мощностью. Например, для ГПУ 250 в таблице мощности указана непрерывная мощность 210 кВт, а не 250 кВт. Поэтому расход следует считать по фактической мощности и данным конкретной модели.

Диапазоны давления в исходной таблице

В таблице газопроводов указаны следующие диапазоны:

В той же таблице приведены стальные и полиэтиленовые трубы с диаметрами от 20×2,8 до 325×10 мм. Пропускная способность зависит не только от диаметра и давления, но также от длины участка, числа местных сопротивлений, потерь давления и параметров газа.

Для расчётов в таблице газопроводов использованы:

• расчётная плотность газа — 0,68 кг/м³;
• расчётная температура — 20 °C / 293 K;
• метод учёта сжимаемости — GERG-91.

Эти параметры относятся к исходной таблице таблице газопроводов и не заменяют фактические данные объекта.

Расход газа нужно проверять вместе с давлением

Даже если давление находится в одном из диапазонов таблицы, газопровод может не обеспечить необходимый расход установки. Для предварительной оценки используют расход конкретной модели.

В таблице мощности указаны следующие значения:

Значения относятся к указанным в таблице мощности моделям и не являются универсальными для всех установок с аналогичной номинальной маркировкой.

Расчётный пример

Рассмотрим сценарий ГПУ 250 из таблицы мощности:

• непрерывная мощность — 210 кВт;
• удельный расход газа — 0,27 м³/кВт·ч;
• расчётный расход — 210 × 0,27 = 56,7 м³/ч.

В таблице газопроводов приведён пример для стальной трубы 57×3,5 мм при давлении 0,005 МПа: ориентировочная пропускная способность составляет около 50 м³/ч.

Это только предварительное сопоставление. По нему нельзя окончательно признать газопровод непригодным: в таблице газопроводов пропускная способность зависит от длины, арматуры, потерь давления, параметров газа и требований газоснабжающей организации. Для проектного решения нужен расчёт конкретного участка.

Что нужно запросить по объекту

Для проверки давления и пропускной способности понадобятся:

• технические условия на газоснабжение;
• давление газа в точке подключения;
• рабочий диапазон давления;
• доступный расход газа;
• параметры газа, использованные газоснабжающей организацией;
• схема газопровода;
• материал, диаметр и длина труб;
• арматура и фасонные элементы;
• требования к давлению на входе выбранной ГПУ;
• режим работы установки и требуемая непрерывная мощность.

Если модель ещё не выбрана, сначала можно сформировать несколько вариантов по мощности, но расчёт расхода нужно выполнять отдельно для каждого варианта.

Что нельзя определить только по давлению

Одного значения давления недостаточно, чтобы подтвердить возможность подключения ГПУ. По нему нельзя без дополнительного расчёта определить:

• фактическую пропускную способность всей трассы;
• давление на входе установки;
• достаточность газоснабжения при рабочей нагрузке;
• необходимость изменения газопровода;
• состав дополнительного оборудования;
• экономический результат проекта.

В частности, значение 0,005 МПа в примере таблице газопроводов связано с конкретным расчётом пропускной способности трубы, а не является требованием для всех ГПУ.

Экономика: только для отдельного сценария

В проектного ТЭО приведён отдельный проектный сценарий:

• 8 установок по 230 кВт непрерывной мощности;
• суммарная мощность — 1,84 МВт;
• расход газа в модели — 0,26 м³/кВт·ч;
• цена газа — 12,75 ₽/м³;
• тариф электроэнергии — 9,30 ₽/кВт·ч;
• стоимость сервиса — 0,30 ₽/кВт·ч;
• расчётная себестоимость генерации — 3,615 ₽/кВт·ч;
• разница с сетевым тарифом — 5,685 ₽/кВт·ч;
• стоимость проекта в модели — 114 000 000 ₽ с НДС;
• расчётный срок простой окупаемости — 13,486 месяца.

Эти значения относятся только к модели ТЭО из проектного ТЭО, в которой использованы собственные допущения по часам работы, обслуживанию и финансированию. Их нельзя переносить на другие объекты и нельзя использовать как универсальную оценку окупаемости. В проектного ТЭО не приведено универсальное входное давление газа для ГПУ, поэтому по данным этого проекта нельзя делать вывод о требуемом давлении.

Исходные условия

Перед расчётом необходимо зафиксировать:

1. Выбранную модель ГПУ или перечень рассматриваемых моделей.

2. Непрерывную электрическую мощность установки.

3. Удельный расход газа для конкретной модели.

4. Давление и доступный расход в точке подключения.

5. Материал, диаметр и длину газопровода.

6. Состав арматуры и фасонных элементов.

7. Расчётные параметры газа.

8. Рабочий режим установки.

9. Требования газоснабжающей организации.

10. Требования документации выбранной ГПУ к газоснабжению.

Ограничения расчёта

Приведённый пример не является проектным гидравлическим расчётом. Его ограничения:

• данные о трубе 57×3,5 мм и расходе около 50 м³/ч взяты из отдельного примера таблице газопроводов;
• фактическая пропускная способность зависит от длины, фитингов, потерь давления и параметров газа;
• требования по входному давлению конкретной модели в fact pack не приведены;
• данные таблицы мощности относятся только к перечисленным моделям;
• маркировка модели не всегда равна непрерывной мощности;
• экономические показатели проектного ТЭО относятся к отдельному ТЭО и не распространяются на другие объекты;
• окончательное решение требует проверки проектных данных и требований газоснабжающей организации.

Итог

Для подбора давления газа под ГПУ нельзя использовать одно универсальное число. Сначала рассчитывают расход выбранной установки, затем проверяют пропускную способность газопровода и давление в расчётной точке. Например, для ГПУ 250 из таблицы мощности требуется около 56,7 м³/ч, а в таблице газопроводов для стальной трубы 57×3,5 мм при 0,005 МПа приведено около 50 м³/ч. Это сигнал для дополнительного расчёта, но не окончательное заключение о возможности подключения.