加氣站壓縮機配套系統(tǒng)的完善及應用

馬合木提·吐爾遜

（中國石油吐哈油田公司銷售事業(yè)部烏魯木齊油氣銷售部，新疆烏魯木齊 830000）

0 引言

烏魯木齊油氣銷售部大灣加氣站3#壓縮機（DTY250 型）2012 年投入運營，是大灣加氣站的關鍵設備。其主要作用是壓縮從城市管道過來的天然氣，進行計量、脫水塔脫水，然后通過壓縮機提高天然氣的壓力，將壓縮后的天然氣輸送到各加氣機。

1 問題分析

（1）3#壓縮機處理量1250 m/h 左右，進口壓力0.15～0.25 MPa，四級壓縮后出口壓力達到23.5 MPa。每運行1 h 后各分離器進行一次排污，排污后的天然氣到廢氣罐進行氣液分離后，氣相進入來氣管線。3#壓縮機運行2～3 h 后出口壓力達到23.5 MPa時停止運行，運行1 h 排污及停機后各級分離器的高壓天然氣泄壓到廢氣罐，因此廢氣罐的壓力從0.2 MPa 迅速升到1.1 MPa，造成廢氣罐的壓力迅速升高安全閥起跳現(xiàn)象（廢氣罐安全閥起跳壓力設定為1.1MPa）。圖1 為3#壓縮機泄壓流程。

圖1 3#壓縮機泄壓流程

（2）大灣加氣站城市燃氣管網(wǎng)來氣壓力0.1～0.3 MPa，來氣壓力不穩(wěn)定、波動大，來氣管線沒有調(diào)節(jié)進口壓力的自動調(diào)節(jié)閥，3#壓縮機進氣壓力設定值為0.15～0.25 MPa，如果超過3#壓縮機進口壓力設定值，將會造成壓縮機報警停機。啟機時進氣壓力無法滿足0.15～0.25 MPa 時，操作人員需要進3#壓縮機房進行放空泄壓，滿足條件后才能啟機，增加勞動強度的同時也存在安全隱患，來氣壓力波動影響壓縮機安全平穩(wěn)運行。

（3）3#壓縮機夏季運行時，散熱器散熱效果不能滿足壓縮機的正常運行需求，頻繁出現(xiàn)高溫報警停機。一旦停機影響壓縮天然氣產(chǎn)量，加氣機無法正常加氣，影響天然氣的銷售量，經(jīng)濟損失較大。針對壓縮機夏季運行時溫度高、散熱器無法滿足壓縮機連續(xù)工作的現(xiàn)狀，通過增大散熱風機電機功率或轉(zhuǎn)速，提高散熱器迎風面的風壓，使單位時間內(nèi)流經(jīng)散熱器表面風量增大，從而提升散熱效率，達到壓縮機連續(xù)運轉(zhuǎn)的目的。其次，改型壓縮機的散熱器屬于管翅箱型散熱器，因撬裝設備對空間體積的特殊要求，致使管翅之間縫隙極小，長時間運行后雜物進入管列之間，無法進行有效清洗，導致散熱器整體散熱效率下降。

經(jīng)過研究及核算參數(shù)后，重新定制符合現(xiàn)場實際使用要求的散熱器，通過增加空冷器管列間距，增大空氣流通空間，使雜物塵埃覆蓋管列后能夠進行沖洗，恢復散熱效果，從而提高壓縮機的工作效率。

2 改造措施

2.1 廢氣罐超壓改造方案

（1）改造廢氣罐的工藝管線。廢氣罐原來的氣相出口管線是廢氣管壓力表安裝處，出口管線DN15 氣相出口排放量達不到要求而造成廢氣罐壓力迅速上升憋壓，造成廢氣罐安全閥起跳現(xiàn)象，因此為了解決廢氣罐安全閥起跳問題，廢氣罐出口管線改在廢氣罐的頂部安全閥安裝處，安全閥入口管線DN40 連接到廢氣罐原出口管線DN50 上（圖2），提高廢氣罐的氣相出口排放量，解決壓力突然升高造成憋壓的安全隱患。

圖2 3#壓縮機改造后泄壓流程

（2）分析3#壓縮機停機時卸載流程及主電機延遲關閉時間，首先校準卸載閥角度，之后通過壓縮機PLC 控制柜調(diào)整卸載閥開度延緩卸載流量，通過反復試驗，最后將卸載閥開度由36%調(diào)整為26%（圖3）。

圖3 調(diào)整卸載閥開度

2.2 進口壓力波動改造方案

（1）分析3#壓縮機進口壓力波動大的問題，在緩沖罐出口至壓縮機進氣管線水平位置上安裝自力式調(diào)壓閥（圖4、圖5）。調(diào)壓閥安裝后能解決壓縮機進氣壓力突然升高報警停機、進氣壓力高廢氣罐的安全閥起跳、進氣壓力偏高不能正常啟機等問題，確保壓縮機平穩(wěn)運行。

圖4 增加調(diào)壓閥后流程

圖5 增加調(diào)壓閥后管線

（2）對3#壓縮機進氣壓力取壓點進行改造，取壓點由原來的壓縮機進氣緩沖罐改為進氣管線加載閥之前的過濾器上部（圖6），改造后解決了3#壓縮機進氣壓力無法滿足條件而無法啟機的問題。

圖6 進氣壓力取壓點改造

2.3 散熱器改造方案

通過對3#壓縮機散熱器問題的分析研究，選擇投入少效果好的改造方案：①進一步核對散熱風機電機的負荷，根據(jù)散熱風機的最大負荷來調(diào)整散熱風機葉片角度或轉(zhuǎn)速，以提高散熱器迎風面的風壓，使單位時間內(nèi)流經(jīng)散熱器表面風量增大；②由專業(yè)人員清洗空冷器，清理干凈空冷器散熱片內(nèi)的雜物，從而提升空冷器的散熱效率，達到壓縮機連續(xù)運轉(zhuǎn)的目的；③拆除3#壓縮機房進風口擋板（圖7），增大空氣流通空間，增加空氣過濾網(wǎng)，凈化空氣，恢復散熱效果，從而提高壓縮機的工作效率。

3 改造效果

改造后，3#壓縮機的運行時率由17 h/d 提高到22 h/d，運行時率大幅度提升，天然氣加氣銷量提高20%，大幅度提升經(jīng)濟效益。同時降低無功運行時間，降低電耗，減小噪聲。延長3#壓縮機和氣閥的使用壽命，降低維修工作量。

4 結(jié)束語

改造方案實施后，減小了大灣加氣站3#壓縮機啟停機操作難度，減輕操作人員的勞動強度，為企業(yè)節(jié)省了人力及財力，提升了企業(yè)的設備管理水平和經(jīng)濟效益。