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工藝管線節(jié)能減耗

文檔作者：邱青原文檔來源：西安石油大學(xué)		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年12月03日
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工藝管線節(jié)能減耗
邱青原(西安石油大學(xué)，陜西西安，710065)
摘要：隨著中國對能源要求的迅速增漲，天然氣在中國能
源戰(zhàn)略中的地位也在不斷提升。近年來天然氣這種優(yōu)質(zhì)能源
得到了迅猛發(fā)展，天然氣長輸管道及輸氣場站則是連接天然氣
產(chǎn)地與消費地的運輸通道。但是在天然氣輸送過程中，如何能
夠最大限度的減少損失，是天然氣企業(yè)生存發(fā)展的大事，所以
我們要在確保天然氣輸送過程中安全生產(chǎn)需要的同時，對部分
區(qū)域進(jìn)行改造，減少損失，從而促進(jìn)中國天然氣事業(yè)的可持續(xù)
發(fā)展。天然氣長輸管道在輸送天然氣的同時也消耗了大量能
源，因此降低其能耗有著十分重要的意義。文章在分析天然
氣長輸管道直接和間接能耗的基礎(chǔ)上，提出了通過合理選擇壓
縮機組，優(yōu)化壓縮機運行，采用內(nèi)涂層技術(shù)和高壓輸送、富氣輸
送等先進(jìn)輸氣工藝以降低直接能耗；通過減少天然氣放空、防
止天然氣泄漏等措施以降低間接能耗等建議。
關(guān)鍵詞：天然氣；長輸管道；能源消費；壓縮機；直接能耗
1存在的問題
壓氣站是長輸天然氣的能量補充站，它的主要作用是給管
道增壓，提高其輸氣能力。壓氣站的核心設(shè)備是壓縮機，壓縮
機既為整個輸氣管道供應(yīng)能量，同時也是整個管道耗能最多的
設(shè)備。因此，降低壓縮機能耗是長輸管道節(jié)能的一個重要方
面。天然氣長輸管道壓縮機一般選擇往復(fù)式或離心式這兩種
類型。往復(fù)式壓縮機的壓比通常達(dá)3：1或4：1，有較高的熱
效率，但它有往復(fù)運動部件，易損件多，適用于低排量高壓比的
情況。離心式壓縮機則正好相反，壓比和熱效率相對較低，但
無往復(fù)活動部件，排量大，容易實現(xiàn)自控，便于調(diào)節(jié)流量和節(jié)
能，適用于大排量低壓比的情況。由于天然氣長輸管道日輸量
大，考慮其要求運行平穩(wěn)、實現(xiàn)自控、維修工作量小等因素，推
薦采用離心式壓縮機。壓縮機的原動機主要有電動機和燃?xì)?
輪機。電動機結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，受工況影響?。蝗?xì)廨啓C是
大排量壓縮機的主要動力設(shè)備，雖然熱效率低，但易與壓縮機
匹配。表l列出了這兩類壓縮機的投資和效率。
壓氣站A的建設(shè)是公司為了確保冬季用氣高峰提高輸氣
能力采取的一項重要措施，機組投產(chǎn)運行為去年冬季持續(xù)低溫
下游用氣量猛增發(fā)揮了重要作用，該機組投運后使輸氣管道的
輸氣能力由原來的7．5*108Nm3／年提高到10"108Nm3／年。但是在
運行當(dāng)中也存在一些問題：A站壓縮機組排氣量與實際相差較
大，首站進(jìn)氣量較A站排氣量小，在管存量變化不大時，這種現(xiàn)
象不符合工藝實際；壓氣站A中A#、B#、c#三臺機組運行時轉(zhuǎn)
速波動大，運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)，三臺機組同時啟動困難，兩個318英寸
調(diào)壓閥共用，達(dá)不到一用一備設(shè)計要求；三臺機組同時啟動困
難，機組加載一次成功率低。
針對以上情況分析原因可能有：
(1)機組工藝氣計量系統(tǒng)不準(zhǔn)確。(2)工藝管線有泄露。
對于以上原因，我們進(jìn)行了逐一排查。
1．1．1對壓縮機組計量系統(tǒng)檢查：用看、聽、摸、聞手段進(jìn)行
簡單的設(shè)備自查；利用手操器進(jìn)行通道檢查；利用流量計算軟
件驗算計量結(jié)果；對計量器具進(jìn)行檢定。
通過以上各種方法，基本排除了計量系統(tǒng)存在問題的可能
性，為了徹底排除計量不準(zhǔn)的可能性，在壓縮機組停運后，通過
倒換流程的方法對輸送的天然氣進(jìn)行計量，排除小流量計量影
響，結(jié)果顯示符合工藝實際。
1．1．2工藝管線內(nèi)漏的分析、確認(rèn)，分析工藝流程：
壓縮工藝流程中1#、2#閥前后壓差較大產(chǎn)生內(nèi)漏的可能性
較大：通過了解設(shè)備運行狀況，1撐干線快速截斷閥在以前換管
作業(yè)中發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏明顯；通過站內(nèi)工藝流程切換發(fā)現(xiàn)2#球閥內(nèi)漏
嚴(yán)重。
通過以上分析，我們認(rèn)為壓氣站A壓縮機組排量與實際排
量相差較大是由于1#、2#閥門內(nèi)漏所致。
2．改造方案
2．1總體思路
在方便施工、不影響正常輸氣的基礎(chǔ)上，增加裝置消除內(nèi)
漏。
實施方案：
在越站旁路干線快速截斷閥(1#)上游側(cè)增加同管徑球閥
一個，另外在2#閘板閥處加裝一副八字盲板
改造實施效果：
根據(jù)統(tǒng)籌安排，方案得到實施，通過今年冬季實際運行觀
察，效果良好計量數(shù)據(jù)完全符合工藝實際。
經(jīng)濟分析：
通過改造壓縮機組作功量減小，提高了機組效率，降低了
燃料氣消耗，節(jié)約了輸氣成本，提高輸氣效率。
2．2調(diào)壓閥改造
原因分析：
轉(zhuǎn)速波動大達(dá)不到額定轉(zhuǎn)速
解決方案：
逐一排除原因，確定是原燃料氣管線上調(diào)壓閥通徑小、流
量不足、機組燃料氣供應(yīng)不足、使機組轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。將原來兩個
318英寸的調(diào)壓閥更換為通徑為兩個1英寸的調(diào)壓閥，增大流通
量。
應(yīng)用效果：
得到預(yù)期目的，機組轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，提高機組壽命。
兩個一英寸調(diào)壓閥一用一備，達(dá)到設(shè)計要求，避免因調(diào)壓
閥損壞導(dǎo)致機組停機。
經(jīng)濟分析：
各臺機組燃?xì)夂牧肯嗖畈淮?與原相比)保持300+30Nm3／h
(平均值)，并克服轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，延長機組壽命，提高工作效率。
2．3加載閥改造
原因分析；
機組加載時，氣動加載閥關(guān)閉動作太快，使得機組負(fù)荷猛
增，瞬間負(fù)荷太高，導(dǎo)致速度下降而停機，原因是加載閥氣缸排
廢氣速度太快，使得加載閥氣缸活塞動作快而引起加載閥開關(guān)
動作快。
解決方法：
在加載閥氣缸排廢氣管線上增設(shè)兩個控制氣體流量的截
止閥。
應(yīng)用效果：
通過調(diào)節(jié)排廢氣截止閥實現(xiàn)加載閥動作的快慢，效果良
好。
經(jīng)濟分析：
減少了機組啟機次數(shù)、放空量、潤滑油耗量、電耗量(預(yù)潤
滑和后潤滑兩個方面)，同時增加了加載閥、啟動馬達(dá)、發(fā)動機
的使用壽命。

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