淺析天然氣長(zhǎng)輸管道離心式壓縮機(jī)的節(jié)能降耗

尹晨暉（中石化天然氣川氣東送管道有限公司，湖北 武漢 430205）

淺析天然氣長(zhǎng)輸管道離心式壓縮機(jī)的節(jié)能降耗

尹晨暉（中石化天然氣川氣東送管道有限公司，湖北 武漢 430205）

離心式壓縮機(jī)是天然氣長(zhǎng)輸管道中的主要耗能設(shè)備,其所需能耗占據(jù)了所有系統(tǒng)總能耗的絕大部分，因此在保證滿足生產(chǎn)需求的情況下，采取合理有效的措施,降低壓縮機(jī)能耗,提高生產(chǎn)效率，對(duì)企業(yè)的節(jié)能增效有重大意義。

離心式壓縮機(jī)；能耗；節(jié)能增效

近年來，由于石油天然氣工業(yè)的發(fā)展，離心式壓縮機(jī)成為壓縮和輸送天然氣的關(guān)鍵設(shè)備。中石化天然氣川氣東送管道有限公司已投入運(yùn)行的三座壓氣站均采用由GE公司提供的PCL503型天然氣離心壓縮機(jī)，采用變頻調(diào)速系統(tǒng)控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)行，其工作時(shí)的電能所占能耗達(dá)到總能耗的90%以上，因此如何降低電耗是壓縮機(jī)節(jié)能增效的關(guān)鍵。本文從離心式壓縮機(jī)運(yùn)行方式的優(yōu)化上淺析天然氣長(zhǎng)輸管道離心式壓縮機(jī)的節(jié)能降耗。

川氣東送管道全線目前已經(jīng)投入運(yùn)行三座壓氣站，其中普光、利川壓氣站分別有3臺(tái)壓縮機(jī)，潛江2臺(tái)壓縮機(jī)。在不同的啟運(yùn)方式下，管網(wǎng)最大輸氣能力不同，而壓縮機(jī)所需能耗也大大不同。通過分析比較2016年全年和2017年1-3月運(yùn)行方式的銷氣量以及能耗數(shù)據(jù)，合理調(diào)整壓縮機(jī)運(yùn)行方式可以顯著提高壓縮機(jī)組的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

表1

1 2016年壓縮機(jī)組運(yùn)行情況分析

2016年初生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，通過模擬分析，2016年壓縮機(jī)不同開啟方式下，管網(wǎng)最大輸氣能力預(yù)測(cè)如下表1。

根據(jù)2016年川氣東送銷售建議計(jì)劃，通過對(duì)管道輸氣能力進(jìn)行分析，結(jié)合普光首站壓縮機(jī)運(yùn)行實(shí)際及對(duì)各月運(yùn)行工況具體分析，同時(shí)考慮到管網(wǎng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及自身調(diào)節(jié)能力，川氣東送管網(wǎng)干線2016年1-12月份壓縮機(jī)啟運(yùn)方式如下表2：

表2：川氣東送管道2016年壓縮機(jī)運(yùn)行方式

2016年全年按照優(yōu)化后的壓縮機(jī)起運(yùn)方案，結(jié)合每月實(shí)際運(yùn)行工況實(shí)時(shí)調(diào)整各站壓縮機(jī)啟停時(shí)間，得到2016年全年實(shí)際壓縮機(jī)運(yùn)行能耗及輸氣量如下表3。

從上表3可以分析得出：

（1）6、8、9、10月單位輸氣量能耗最小，而且壓縮機(jī)運(yùn)行方式也相同，均是啟利川1臺(tái)壓縮機(jī)，其中8月的壓縮機(jī)運(yùn)行效率最高，當(dāng)月電耗最小，月輸氣量最高，由此可見其余6、9、10月均可按照8月的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，在滿足生產(chǎn)需要的前提下，大大節(jié)省壓縮機(jī)電耗；

表3

（2）1、2月單位輸氣量能耗最大，壓縮機(jī)運(yùn)行的效率最低，存在很大的優(yōu)化空間。其中2月輸氣量為85582.6402萬方，與4月輸氣量84493.3967萬方接近，但是能耗相差約558萬千瓦時(shí)，如2月按照表3中推薦運(yùn)行方式運(yùn)行，則可大大降低壓縮機(jī)電耗。同樣的對(duì)比1月115757.5213萬方和12月122235.2023萬方輸氣量，1月能耗比12月能耗超出約308萬千瓦時(shí)，如適當(dāng)降低1月壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間，則可大大降低壓縮機(jī)電耗。

2 2017年壓縮機(jī)組運(yùn)行情況分析及預(yù)測(cè)

根據(jù)2017年川氣東送購(gòu)銷平衡計(jì)劃，綜合全線各用戶用氣需求，同時(shí)考慮2016年全年的實(shí)際壓縮機(jī)運(yùn)行方式、運(yùn)行時(shí)間、電耗、平均日輸氣量、月輸氣量的詳細(xì)數(shù)據(jù)，在滿足月輸氣計(jì)劃的前提下，進(jìn)一步優(yōu)化了2017年壓縮機(jī)運(yùn)行方式，2017年川氣東送管網(wǎng)干線壓縮機(jī)啟運(yùn)方式如下表4。

表4：川氣東送管道2017年壓縮機(jī)運(yùn)行方式

2017年1-3月實(shí)際運(yùn)行方式、能耗、輸氣量如下表5。

2017年1-3月由于實(shí)際輸氣量遠(yuǎn)超過了計(jì)劃輸氣量，故調(diào)整運(yùn)行方式改為普光1+利川2+潛江2，從上表6也可以看出，1月份的單位輸氣量能耗最高，壓縮機(jī)效率最低，如果將1月份的運(yùn)行方式調(diào)整為普光1+利川2+潛江2模式，同時(shí)適當(dāng)減少1、2月份壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間，不僅可以滿足輸氣量的要求，而且也可以大大降低壓縮機(jī)電耗。

在相同的運(yùn)行方式下，對(duì)比2016年1、2、11和2017年3月數(shù)據(jù)可知，通過合理的調(diào)配各站場(chǎng)壓縮機(jī)的啟運(yùn)時(shí)間，在保證輸氣量的前提下，盡量減少壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間，2017年3月以最少的壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)間，最低的能耗，完成了最高的月輸氣量任務(wù)，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的目的。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著離心式壓縮機(jī)在天然氣長(zhǎng)輸管道中進(jìn)一步的廣泛應(yīng)用，壓縮機(jī)作為生產(chǎn)過程中最主要的能耗設(shè)備，對(duì)其能量的消耗、工作效率提出了更高的要求。挑選較為合理的運(yùn)行方式，是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的有效途徑。

[1]段慧玲，徐純懋。《BCL607離心壓縮機(jī)的節(jié)能改造》節(jié)能技術(shù)，2011.9（31-33）.

[2]魏治明，劉健?！峨x心壓縮機(jī)節(jié)能技術(shù)探討》城市建設(shè)理論研究:電子版，2015.5（14）.

[3]王志清主編?！峨x心式壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)與保護(hù)》機(jī)械工業(yè)出版社，1983.

尹晨暉（1989-），女，助理工程師，2011年畢業(yè)于華北電力大學(xué)（北京）電氣與電子工程學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)，主要從事天然氣長(zhǎng)輸管道電氣自動(dòng)化等工作。