邱青原(西安石油大學,陜西 西安,710065)
壓氣站是長輸天然氣的能量補充站,它的主要作用是給管道增壓,提高其輸氣能力。壓氣站的核心設(shè)備是壓縮機,壓縮機既為整個輸氣管道供應能量,同時也是整個管道耗能最多的設(shè)備。因此,降低壓縮機能耗是長輸管道節(jié)能的一個重要方面。天然氣長輸管道壓縮機一般選擇往復式或離心式這兩種類型。往復式壓縮機的壓比通常達3∶1或4∶1,有較高的熱效率,但它有往復運動部件,易損件多,適用于低排量高壓比的情況。離心式壓縮機則正好相反,壓比和熱效率相對較低,但無往復活動部件,排量大,容易實現(xiàn)自控,便于調(diào)節(jié)流量和節(jié)能,適用于大排量低壓比的情況。由于天然氣長輸管道日輸量大,考慮其要求運行平穩(wěn)、實現(xiàn)自控、維修工作量小等因素,推薦采用離心式壓縮機。壓縮機的原動機主要有電動機和燃氣輪機。電動機結(jié)構(gòu)簡單,運行可靠,受工況影響?。蝗細廨啓C是大排量壓縮機的主要動力設(shè)備,雖然熱效率低,但易與壓縮機匹配。表1列出了這兩類壓縮機的投資和效率。
壓氣站A的建設(shè)是公司為了確保冬季用氣高峰提高輸氣能力采取的一項重要措施,機組投產(chǎn)運行為去年冬季持續(xù)低溫下游用氣量猛增發(fā)揮了重要作用,該機組投運后使輸氣管道的輸氣能力由原來的7.5*108Nm3/年提高到10*108Nm3/年。但是在運行當中也存在一些問題:A站壓縮機組排氣量與實際相差較大,首站進氣量較A站排氣量小,在管存量變化不大時,這種現(xiàn)象不符合工藝實際;壓氣站A中A#、B#、C#三臺機組運行時轉(zhuǎn)速波動大,運轉(zhuǎn)不平穩(wěn),三臺機組同時啟動困難,兩個3/8英寸調(diào)壓閥共用,達不到一用一備設(shè)計要求;三臺機組同時啟動困難,機組加載一次成功率低。
針對以上情況分析原因可能有:
(1)機組工藝氣計量系統(tǒng)不準確。(2)工藝管線有泄露。
對于以上原因,我們進行了逐一排查。
1.1.1 對壓縮機組計量系統(tǒng)檢查:用看、聽、摸、聞手段進行簡單的設(shè)備自查;利用手操器進行通道檢查;利用流量計算軟件驗算計量結(jié)果;對計量器具進行檢定。
通過以上各種方法,基本排除了計量系統(tǒng)存在問題的可能性,為了徹底排除計量不準的可能性,在壓縮機組停運后,通過倒換流程的方法對輸送的天然氣進行計量,排除小流量計量影響,結(jié)果顯示符合工藝實際。
1.1.2 工藝管線內(nèi)漏的分析、確認,分析工藝流程:
壓縮工藝流程中1#、2#閥前后壓差較大產(chǎn)生內(nèi)漏的可能性較大:通過了解設(shè)備運行狀況,1#干線快速截斷閥在以前換管作業(yè)中發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏明顯;通過站內(nèi)工藝流程切換發(fā)現(xiàn)2#球閥內(nèi)漏嚴重。
通過以上分析,我們認為壓氣站A壓縮機組排量與實際排量相差較大是由于1#、2#閥門內(nèi)漏所致。
在方便施工、不影響正常輸氣的基礎(chǔ)上,增加裝置消除內(nèi)漏。
實施方案:
在越站旁路干線快速截斷閥(1#)上游側(cè)增加同管徑球閥一個,另外在2#閘板閥處加裝一副八字盲板
改造實施效果:
根據(jù)統(tǒng)籌安排,方案得到實施,通過今年冬季實際運行觀察,效果良好計量數(shù)據(jù)完全符合工藝實際。
經(jīng)濟分析:
通過改造壓縮機組作功量減小,提高了機組效率,降低了燃料氣消耗,節(jié)約了輸氣成本,提高輸氣效率。
原因分析:
轉(zhuǎn)速波動大達不到額定轉(zhuǎn)速
解決方案:
逐一排除原因,確定是原燃料氣管線上調(diào)壓閥通徑小、流量不足、機組燃料氣供應不足、使機組轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。將原來兩個3/8英寸的調(diào)壓閥更換為通徑為兩個1英寸的調(diào)壓閥,增大流通量。
應用效果:
得到預期目的,機組轉(zhuǎn)速平穩(wěn),提高機組壽命。
兩個一英寸調(diào)壓閥一用一備,達到設(shè)計要求,避免因調(diào)壓閥損壞導致機組停機。
經(jīng)濟分析:
各臺機組燃氣耗量相差不大(與原相比)保持300±30Nm3/h(平均值),并克服轉(zhuǎn)速不穩(wěn),延長機組壽命,提高工作效率。
原因分析:
機組加載時,氣動加載閥關(guān)閉動作太快,使得機組負荷猛增,瞬間負荷太高,導致速度下降而停機,原因是加載閥氣缸排廢氣速度太快,使得加載閥氣缸活塞動作快而引起加載閥開關(guān)動作快。
解決方法:
在加載閥氣缸排廢氣管線上增設(shè)兩個控制氣體流量的截止閥。
應用效果:
通過調(diào)節(jié)排廢氣截止閥實現(xiàn)加載閥動作的快慢,效果良好。
經(jīng)濟分析:
減少了機組啟機次數(shù)、放空量、潤滑油耗量、電耗量(預潤滑和后潤滑兩個方面),同時增加了加載閥、啟動馬達、發(fā)動機的使用壽命。