Способ подачи водорода в газотранспортную систему (ГТС)

Характеристики водородосодержащих газов (ВСГ) зависят от содержания водорода в топливном газе. Выявление этих зависимостей необходимо для определения параметров пунктов подготовки топливного газа для газотурбинных установок. Врезка водородопровода непосредственно в газопровод природного газа имеет следующие недостатки: Невозможность контроля и регулирования концентрации водорода в смеси природного газа и водорода; Возможное водородное охрупчивание металла газопровода в зоне подвода водорода, что может привести к разрушению газопровода; Требования ПАО «Газпром» запрещают подвод газа в газопровод с теплотой сгорания ниже 31,8 МДж/нм3 (теплота сгорания водорода равна 10 МДж/нм3).

Поэтому для подачи водорода в газотранспортную систему предлагается следующий способ:

Краткое техническое описание:

• Для организации подмешивания водорода к природному газу с целью обеспечения теплоты сгорания смеси не ниже, чем 31,8 МДж/нм³, предлагается осуществить безогневую врезку газопровода-отвода в основной газопровод.
• Газопровод-отвод прокладывается параллельно основному газопроводу.
• Внутренний диаметр газопровода-отвода определяется расчетом в зависимости от расхода водорода и давления природного газа в основном газопроводе.
• На входе и выходе газопровода-отвода устанавливаются отсечные клапаны. С помощью отсечных клапанов обеспечивается надёжное прекращение подачи природного газа
• Для определения давления газа на входе и выходе газопровода-отвода устанавливаются датчики давления.
• Для определения теплоты сгорания метано-водородной смеси на выходе газопровода-отвода устанавливается калориметр.
• Для предотвращения превышения расчетного давления газа на выходе из газопровода отвода устанавливается предохранительный клапан.
• На водородопроводе устанавливаются отсечной клапан, предохранительный клапан, расходомер, регулятор давления, датчики давления и температуры.

Внутренний диаметр водородопровода определяется исходя из следующих условий:

А) расчетного расхода водорода

Б) давления газа в основном газопроводе

Внутри газопровода-отвода после узла смешения водорода с природным газом устанавливается интенсификатор смешения (миксер) для обеспечения гомогенности метано-водородной смеси в точке измерения теплоты сгорания. Интенсификатор смешения водорода и природного газа позволяет уменьшить длину газопровода отвода от точки подачи водорода до точки размещения калориметра, а также избежать возможного водородного охрупчивания газопровода отвода на участке от интенсификатора смешения до врезки газопровода - отвода в основной газопровод.

Для компенсации снижения перепада давления на системе подачи водорода в ГТС подвод водорода необходимо осуществлять под острым углом к газопроводу-отводу по направлению движения потока газа.

Система подачи водорода в ГТУ оборудуется системой автоматического регулирования давления и расхода водорода в зависимости от давления и расхода природного газа в основном газопроводе.