探析天然氣集輸系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源枯竭與環(huán)境污染問題日益突出，天然氣作為一種高效優(yōu)質(zhì)的清潔能源逐漸受到人們的青睞。天然氣在運(yùn)輸過程中容易產(chǎn)生較大的能耗，為實(shí)現(xiàn)國家的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排戰(zhàn)略對(duì)天然氣行業(yè)的發(fā)展提出了更加嚴(yán)格的要求。本文主要對(duì)天然氣集輸系統(tǒng)存在的能耗問題及節(jié)能減排技術(shù)進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明：目前天然氣集輸系統(tǒng)主要存在壓縮機(jī)組節(jié)能缺陷、地面長距離輸送系統(tǒng)節(jié)能缺陷和集輸泵機(jī)組節(jié)能缺陷等問題，需要從降低壓縮機(jī)組工作損耗、燃料損耗以及管道阻力損耗等方式來實(shí)現(xiàn)天然氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能減排。

關(guān)鍵詞：天然氣;集輸系統(tǒng);節(jié)能減排;壓縮機(jī)組

節(jié)能減排不僅是國家能源政策的需要，同時(shí)，也是提高企業(yè)市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益的可靠保證。管道輸送是目前國際上運(yùn)輸天然氣通行的做法之一，但是在運(yùn)輸過程中，由于壓縮機(jī)組、地面長距離輸送系統(tǒng)和集輸泵機(jī)組存在節(jié)能缺陷，容易產(chǎn)生較大的能耗問題。從能耗的消耗形式來看，可以分為直接能耗與間接能耗兩種。直接能耗是指在天然氣的輸送過程中產(chǎn)生的能耗，主要包括壓縮機(jī)組工作損耗、燃料損耗以及管道阻力損耗等。間接損耗是指排除天然氣輸送要求而導(dǎo)致的能源損耗，主要包括管道泄漏、天然氣放空等因素導(dǎo)致的能源損耗。

1 天然氣集輸系統(tǒng)存在的節(jié)能缺陷

1.1 壓縮機(jī)組存在節(jié)能缺陷

首先，壓縮機(jī)組的輸出壓力不合理，通常輸出壓力要比工藝要求或者其他設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)高，導(dǎo)致大量的能源浪費(fèi)，降低了能源的有效利用率。其次，天然氣壓縮機(jī)組的運(yùn)行負(fù)荷不高，導(dǎo)致天然氣燃燒不充分，造成能量損失，或者煙氣的排放溫度相對(duì)較高也會(huì)導(dǎo)致熱量損失。另外，天然氣壓縮機(jī)組的保養(yǎng)和維護(hù)工作不到位，設(shè)備性能降低，零部件老化，發(fā)生壓縮機(jī)泄露和管線泄露的幾率大為上升。設(shè)備使用較長時(shí)間之后，由于缺乏必要的維修和管理，導(dǎo)致管路內(nèi)壁形成了較多的污垢，管道的直徑變小，致使天然氣的損失程度提升。

1.2 地面長距離輸送系統(tǒng)存在節(jié)能缺陷

由于設(shè)備、施工及管理等質(zhì)量因素的影響，導(dǎo)致輸送系統(tǒng)中存在較為嚴(yán)重的天然氣泄漏情況，特別是輸配氣站及閥室存在比較普遍的泄漏情況。輸氣管道想要獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，就需要保證其穩(wěn)定高效的運(yùn)行下去。因此，在對(duì)管道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就要保證管道盡可能較長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行，但就當(dāng)前實(shí)際的應(yīng)用情況而言，受到不同地區(qū)負(fù)荷或超負(fù)荷的影響，導(dǎo)致管道集輸系統(tǒng)無法高效的運(yùn)行。

1.3 集輸泵機(jī)組存在節(jié)能缺陷

由于泵機(jī)組所制定的額定參數(shù)和實(shí)際的運(yùn)行情況有較大差異，導(dǎo)致其負(fù)載率過低，因此泵機(jī)組不能在高效經(jīng)濟(jì)區(qū)進(jìn)行有效運(yùn)行，表現(xiàn)為選擇的電動(dòng)機(jī)功率大、泵的額定排量與實(shí)際情況不符合。其次設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)不夠，表現(xiàn)在泵漏損較大、備用設(shè)備無法正常運(yùn)行、設(shè)備腐蝕比較嚴(yán)重。

2 天然氣集輸系統(tǒng)節(jié)能減排技術(shù)

2.1 壓縮機(jī)組節(jié)能減排

通過多種方式提升壓縮機(jī)自然功率因數(shù)，同時(shí)將其作為基礎(chǔ)，通過對(duì)自動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備的有效優(yōu)化，保證壓縮機(jī)有著較高的工作效率，從而使得功率因數(shù)得到充分提升，實(shí)現(xiàn)對(duì)于資源的更優(yōu)化配置。對(duì)于壓縮機(jī)中所存在的污垢沉積的問題，首先要對(duì)其進(jìn)行取樣分析，在了解其污垢類型之后，再進(jìn)行針對(duì)性的高效去污措施，從而清除長期積累的污垢與灰塵。并在后期重視清潔工作的有效開展，定期的對(duì)過濾工具進(jìn)行清洗和消毒，增加冷卻循環(huán)水的純凈度。

避免天然氣出現(xiàn)泄露，重視系統(tǒng)設(shè)備的檢修和維護(hù)工作，在維護(hù)過程中嚴(yán)格依照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，尤其是注意填料函、活塞環(huán)以及進(jìn)排氣閥等方面的檢查和修護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行解決。

2.2 地面長距離輸送系統(tǒng)節(jié)能減排

首先，優(yōu)化管道的輸氣壓力。在確定管道的輸氣壓力的時(shí)候，需要綜合考慮天然氣輸送系統(tǒng)與輸氣機(jī)組的最大承壓能力、管道的焊接質(zhì)量、管材本身的物理性能等要素。其次，降低天然氣輸送過程中的管道內(nèi)部阻力。在運(yùn)輸天然氣的過程中，需要克服管線沿程所具有的摩擦阻力。管壁的粗糙程度是影響該摩擦阻力的重要因素之一，若管壁過于粗糙，就會(huì)提升其摩擦阻力。一般情況下，采用內(nèi)涂層的方法來降低管內(nèi)摩擦系數(shù)。

2.3 泵機(jī)組節(jié)能減排

泵在工作過程中會(huì)出現(xiàn)泵液量變化大、泵型與實(shí)際工作參數(shù)不相匹配、泵負(fù)荷低等問題，需要采取變頻調(diào)速技術(shù)。另外，對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)荷低，功率因數(shù)小的問題，通過對(duì)泵機(jī)組運(yùn)行情況和監(jiān)測數(shù)據(jù)分析計(jì)算，有針對(duì)性地加裝無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，盡量使功率因數(shù)保持在0.9左右。

3 結(jié)束語

本文主要對(duì)天然氣集輸系統(tǒng)輸送過程中存在的能耗問題進(jìn)行了分析，目前天然氣集輸系統(tǒng)存在著高耗能、污染量大等問題，所以必須重視節(jié)能減排工作的重要性，完善節(jié)能減排技術(shù)，實(shí)現(xiàn)天然氣集輸系統(tǒng)的節(jié)能減排。近年來，隨著科技的發(fā)展，尤其是數(shù)字化信息技術(shù)的飛躍發(fā)展給集輸系統(tǒng)帶來了全新的理念，未來企業(yè)應(yīng)加大引進(jìn)推廣先進(jìn)技術(shù)，加大科技投入縮小差距，盡快實(shí)現(xiàn)集輸生產(chǎn)自動(dòng)化、高效化，使油氣集輸行業(yè)技術(shù)水平跨上一個(gè)新的臺(tái)階。

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作者簡介：

張丙賀（1964- ），男，畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專業(yè)，工程師，從事油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)計(jì)工作。