余壓不多余 變身新能源

通訊員 趙明銳 胡 珊

3月的一天上午，在中國(guó)石油西南油氣田公司天然氣凈化總廠引進(jìn)分廠，技術(shù)員羅聰仔細(xì)查看著“余壓發(fā)電”裝置。據(jù)他介紹：“這個(gè)‘寶貝’自2021年9月9日正式運(yùn)行以來(lái)，今天發(fā)電量就突破100萬(wàn)度，能滿足川渝地區(qū)約14萬(wàn)戶三口之家一天的用電需求?！边@是西南油氣田公司積極踐行國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略，提出“清潔代替、戰(zhàn)略接替、綠色轉(zhuǎn)型”的“三步走”綠色能源發(fā)展規(guī)劃，著力打造“天然氣＋新能源”的綠色能源西南模式取得的一項(xiàng)成績(jī)。

余壓發(fā)電是凈化人狠抓綠色低碳技術(shù)攻關(guān)，加強(qiáng)新能源的開(kāi)發(fā)利用的一次重要探索，該技術(shù)利用產(chǎn)品天然氣壓力與下游管網(wǎng)間壓差，通過(guò)透平膨脹機(jī)將壓力能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能進(jìn)行發(fā)電，所發(fā)電能直接用于裝置生產(chǎn)，減少用電成本。早在2020年7月，天然凈化總廠完成余壓發(fā)電裝置單機(jī)試運(yùn)工作。

據(jù)悉，余壓發(fā)電技術(shù)在國(guó)內(nèi)天然氣凈化裝置中的首次應(yīng)用，沒(méi)有可供參考的具體案例，沒(méi)有豐富的操作經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，只能“摸著石頭過(guò)河”。

“從立項(xiàng)到投運(yùn)，歷經(jīng)了太多波折和難關(guān)?！闭勂鹩鄩喊l(fā)電，引進(jìn)分廠副廠長(zhǎng)陳文科不禁感嘆。作為項(xiàng)目組技術(shù)人員，在建設(shè)初期就遇到重重困難。

“喘振”是第一只“攔路虎”。透平膨脹發(fā)電機(jī)是余壓發(fā)電裝置的核心，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定頻率時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)，并在短時(shí)間內(nèi)造成嚴(yán)重的設(shè)備損害，這種現(xiàn)象就是“喘振”。而引進(jìn)分廠余壓發(fā)電裝置，更是國(guó)內(nèi)首次用天然氣驅(qū)動(dòng)透平，風(fēng)險(xiǎn)和難度不言而喻。

“除了一點(diǎn)點(diǎn)摸索、試驗(yàn)，沒(méi)有其它辦法?！泵鎸?duì)難題，陳文科和同事們聯(lián)合設(shè)計(jì)單位、施工方一起攻關(guān)，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間研究電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率引發(fā)的振動(dòng)值變化，最終通過(guò)優(yōu)化操作避開(kāi)喘振區(qū)域，解決了啟動(dòng)過(guò)程中引發(fā)聯(lián)鎖停車。

“喘振”難題剛解決，“噪聲”污染又接踵而來(lái)。由于余壓發(fā)電裝置轉(zhuǎn)速高，裝置運(yùn)行時(shí)噪聲超過(guò)100分貝，超過(guò)國(guó)家制定的工業(yè)企業(yè)噪聲標(biāo)準(zhǔn)，長(zhǎng)期運(yùn)行還可能對(duì)員工健康造成一定傷害。為了解決這個(gè)問(wèn)題，天然氣凈化總廠項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)多次調(diào)整設(shè)計(jì)方案，除了用隔音材料等減小噪聲，還專門(mén)設(shè)置隔音房，確保噪聲達(dá)標(biāo)，并配備降噪耳塞，讓員工巡檢作業(yè)不再受影響。

除了“喘振”“噪聲”等，還有個(gè)難題的解決讓電氣技術(shù)員王捷記憶猶新：如何確保發(fā)電裝置與生產(chǎn)裝置出現(xiàn)故障時(shí)，互不影響，安全運(yùn)行？

帶著這個(gè)疑問(wèn)，天然氣凈化總廠項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了攻關(guān)之路，翻閱專業(yè)書(shū)籍，咨詢業(yè)內(nèi)大拿、尋求技術(shù)支持，一次次摸索、嘗試、一遍遍溝通、請(qǐng)教。最終，在西南油氣田公司、總廠專業(yè)技術(shù)實(shí)力的支持下，總廠項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出“生產(chǎn)裝置與發(fā)電裝置無(wú)擾動(dòng)切換思路”，并優(yōu)化聯(lián)鎖邏輯和自動(dòng)同屏系統(tǒng)，成功消除安全風(fēng)險(xiǎn)，有效保障余壓發(fā)電裝置順利投運(yùn)。

截至1月27日，引進(jìn)分廠天然氣余壓發(fā)電裝置已連續(xù)安全平穩(wěn)運(yùn)行4個(gè)多月，發(fā)電量突破100萬(wàn)度，節(jié)能量為334噸標(biāo)煤，減排約1225噸二氧化碳，降低用電成本約60萬(wàn)元。經(jīng)測(cè)算，使用該裝置，年發(fā)電量可達(dá)238萬(wàn)度，每年減少二氧化碳排放2910噸。立足該裝置，凈化人不僅總結(jié)了運(yùn)維管理經(jīng)驗(yàn)，編制了具體操作維護(hù)方案，正在編制3項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，還有1篇專項(xiàng)技術(shù)論文登上國(guó)家核心期刊。

目前，國(guó)內(nèi)天然氣壓力能利用仍處于起步階段，天然氣凈化總廠余壓發(fā)電裝置完成了從構(gòu)想到落地的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)首次利用天然氣壓差發(fā)電，為余壓發(fā)電技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的推廣和應(yīng)用打下了扎實(shí)基礎(chǔ)，也為總廠新能源發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)搶得了先機(jī)。