工藝管線節(jié)能減耗

邱青原（西安石油大學，陜西 西安，710065）

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式或離心式這兩種類型。往復式壓縮機的壓比通常達3∶1或4∶1，有較高的熱效率，但它有往復運動部件，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氣輪機。電動機結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，受工況影響?。蝗細廨啓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1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3/8英寸調(diào)壓閥共用，達不到一用一備設(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)不準確。（2）工藝管線有泄露。

對于以上原因，我們進行了逐一排查。

1.1.1 對壓縮機組計量系統(tǒng)檢查：用看、聽、摸、聞手段進行簡單的設(shè)備自查；利用手操器進行通道檢查；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，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#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)漏嚴重。

通過以上分析，我們認為壓氣站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、機組燃料氣供應不足、使機組轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。將原來兩個3/8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。

應用效果：

得到預期目的，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，達到設(shè)計要求，避免因調(diào)壓閥損壞導致機組停機。

經(jīng)濟分析：

各臺機組燃氣耗量相差不大（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，使得機組負荷猛增，瞬間負荷太高，導致速度下降而停機，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（預潤滑和后潤滑兩個方面），同時增加了加載閥、啟動馬達、發(fā)動機的使用壽命。