降低天然氣長(zhǎng)輸管道能耗措施

王宏飛 張佩 胡寧（中國(guó)石油集團(tuán)安全環(huán)保技術(shù)研究院，北京 昌平 102206）

天然氣因具有安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。

但天然氣的產(chǎn)區(qū)通常集中在人煙稀少且交通不便利的地方，而天然氣的消費(fèi)區(qū)主要位于一些經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快的城市。這就致使天然氣從生產(chǎn)到運(yùn)輸環(huán)節(jié)存在一定的困難。天然氣長(zhǎng)輸管道為解決天然氣供需不平衡的問(wèn)題應(yīng)運(yùn)而生。隨著輸氣管線的不斷增多，天然氣輸氣管道的能耗問(wèn)題逐漸成為制約其發(fā)展的重要因素。因此，急需對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管線耗能問(wèn)題進(jìn)行研究，并制定有效的節(jié)能降耗措施。

1 天然氣管道的耗能類別

天然氣其能耗一般是集中在管道運(yùn)輸?shù)耐局校饕譃殚g接能耗和直接能耗。

1.1 間接能耗

間接能耗主要是在運(yùn)輸天然氣的過(guò)程中因?yàn)楣艿赖穆夂蜌怏w放空等現(xiàn)象產(chǎn)生的，該種能耗能夠根據(jù)比較先進(jìn)的技術(shù)加上優(yōu)秀的設(shè)備等改良措施予以根除。

1.2 直接能耗

這種能耗主要是由于壓縮機(jī)組、管道等在運(yùn)輸氣體的過(guò)程中產(chǎn)生的。對(duì)于直接能耗我們能夠運(yùn)用新技術(shù)和新的材料等對(duì)其加以改善和處理，但這種方法現(xiàn)在還不能夠徹底根除。所以說(shuō)，我們?nèi)粝胙杆俚膶㈤L(zhǎng)距離的輸氣管道當(dāng)中的能耗降低，需要降低壓縮機(jī)組能耗，并減少輸氣管道的阻力，從實(shí)際情況出發(fā)，提出具體的解決措施。

2 減少輸氣管道中直接能耗的有效措施

2.1 減少壓縮機(jī)組能耗

在天然氣長(zhǎng)距離的運(yùn)輸系統(tǒng)里，壓縮機(jī)組占據(jù)著尤其重要的地位，它為整個(gè)輸氣系統(tǒng)提供動(dòng)力，同時(shí)又是這一系統(tǒng)耗能最高的一項(xiàng)設(shè)備。所以，對(duì)其采用具體的措施來(lái)減少壓縮機(jī)組能耗對(duì)于整個(gè)長(zhǎng)距離的輸氣管道中的能耗降低起著極其重要的作用。

2.1.1 選擇的壓縮機(jī)組要合理

在長(zhǎng)距離運(yùn)輸天然氣系統(tǒng)當(dāng)中最常見(jiàn)的空氣壓縮機(jī)有離心式和往復(fù)式兩種。其在使用范圍上存在差別，離心式的壓縮機(jī)因?yàn)楸旧聿⒉贿M(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以利于用在壓比低且排量大的情況下。而往復(fù)式因?yàn)槠溥M(jìn)行周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，會(huì)造成耗損的配件比較多，可以將其用在壓比高且排量小的情況中。由于天然氣在長(zhǎng)距離的輸氣管道當(dāng)中運(yùn)行的比較平穩(wěn)，而且耗損的配件也不是很多，再加上對(duì)其進(jìn)行維修的次數(shù)比較少，在管道運(yùn)行的時(shí)候可以采用離心式的壓縮機(jī)。此外，空氣壓縮機(jī)主要是利用電動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行運(yùn)作的，所以在電力資源十分充足的地方應(yīng)該選擇電動(dòng)機(jī)，而在電力資源有限的地方應(yīng)該選擇燃?xì)廨啓C(jī)。

2.1.2 對(duì)運(yùn)行進(jìn)程加以優(yōu)化

若在長(zhǎng)距離的輸氣管道當(dāng)中所運(yùn)輸?shù)奶烊粴饬渴志?，那么壓縮機(jī)其能耗就不會(huì)很高，而若是在長(zhǎng)距離的輸氣管道當(dāng)中所運(yùn)輸?shù)奶烊粴饬科洳▌?dòng)的幅度比較大，壓縮機(jī)中能耗就會(huì)隨之提高。所以，在輸送的系統(tǒng)中要盡量保持運(yùn)送的氣體處于穩(wěn)定狀態(tài)下，防止發(fā)生較大幅度的波動(dòng)?？梢栽谔烊粴庀M(fèi)地帶建造地下儲(chǔ)氣庫(kù)等大型的儲(chǔ)備天然氣的設(shè)備，對(duì)輸氣管道當(dāng)中的輸氣量進(jìn)行有效的調(diào)整，減少壓縮機(jī)的耗能，進(jìn)而減少整個(gè)系統(tǒng)的耗能。

2.2 在壓氣站安置余熱利用系統(tǒng)

由于天然氣輸送技術(shù)具有高壓、長(zhǎng)距離等特點(diǎn)，所以可以在運(yùn)送天然氣途中安置余熱利用系統(tǒng)，將壓氣站排放出來(lái)的高溫?zé)煔饽芰课?，再運(yùn)用設(shè)備把高溫?zé)煔夂湾仩t里的水進(jìn)行換熱，換熱之后的鍋爐水可以將其當(dāng)做生活用水，進(jìn)而減少管道輸氣系統(tǒng)造成的能耗。

3 減少輸氣管道間接能耗的措施

3.1 減少天然氣的放空現(xiàn)象

(1）設(shè)置截?cái)嚅y。當(dāng)對(duì)事故進(jìn)行搶修或者計(jì)劃?rùn)z測(cè)維修時(shí)，關(guān)閉截?cái)嚅y，把天然氣的放開量縮小到最少；(2）配備移動(dòng)壓縮機(jī)。運(yùn)用移動(dòng)的壓縮機(jī)把存在于放空管段當(dāng)中的天然氣送到與之相鄰的管段當(dāng)中去，保證系統(tǒng)在搶修和檢修時(shí)處于密閉的狀態(tài)；(3）清管階段保持輸氣管道密閉性。在進(jìn)行輸氣管道的清洗、清潔工作時(shí)應(yīng)保持管路密閉，不能停氣，否則將會(huì)導(dǎo)致管道天然氣放空。

3.2 減少天然氣泄漏

天然氣一旦泄漏就會(huì)帶來(lái)很多的危害，不但帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的還會(huì)危及群眾的生命安全，所以，應(yīng)該減少天然氣泄漏事故的發(fā)生。對(duì)此，首先應(yīng)該分析造成天然氣出現(xiàn)泄漏的原因，并提出相應(yīng)解決方法，在使用的環(huán)境比較惡劣且常發(fā)生破損的輸氣管道位置要時(shí)刻加以檢查，對(duì)于出現(xiàn)過(guò)問(wèn)題的管道要及時(shí)更換。同時(shí)，對(duì)管道的防腐保護(hù)上要提高檢測(cè)力度，確保防腐層真正發(fā)揮其保護(hù)作用。還要提高施工人員的技術(shù)水平，防止受到人為因素的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，由于我國(guó)天然氣長(zhǎng)輸管道鋪設(shè)長(zhǎng)度的不斷增加，其能耗問(wèn)題要急需解決，所以應(yīng)該大力開展輸氣管道節(jié)能降耗工作。要想降低天然氣管道能耗，應(yīng)該重點(diǎn)查明造成管道高能耗的原因，并提出有針對(duì)性的解決措施。

[1]郭揆常.天然氣輸送管道的節(jié)能降耗[J].能源技術(shù),2011,22(6):241-242.

[2]劉銀春,楊光,常志波,等.天然氣長(zhǎng)輸管道的節(jié)能降耗[J].天然氣技術(shù),2007,1(6):57-59.