西部天然气管网稳态运行优化研究

基于现场报表数据反算校验的西部天然气管网SPS仿真模型,通过不同流量与运行压力级制分类搭建了管网运行方案库。结合深度学习模型对方案库数据进行训练与特征提取,建立了一种新的管网水力计算与压气站配置方法,在保证计算精度的基础上提高了大型天然气管网运行优化计算效率。利用动态规划算法对压气站最优出站压力变量进行选择,管网流量分配原则为系统总能耗最小。所建立的管网稳态运行优化模型同时具备计算的高效性与准确性,基于该优化模型编制了西部天然气管网稳态运行优化软件V1.0,经过现场实测数据验证,模型优化结果可以显著降低管网运行能耗,可为西部天然气管网的运行与调度提供有效参考。     

基于动态规划和黄金分割法的环状天然气管网运行优化

目前中国天然气管道主干线已经相互联接,形成了环套环的大型复杂天然气管网,随着各压气站燃驱压缩机组的增加,如何实现管网的稳态优化运行已成为一个技术难题。为此,在同时考虑管网中环状结构和枝状结构对于管道流量分配的影响,以及燃驱机组耗气量对管道内流量影响的基础上,结合管网模型分割思路,将黄金分割算法与动态规划算法进行融合,形成了改进后的动态规划和黄金分割混合算法。以华北地区某环状管网为案例的计算结果表明:(1)管网运行优化数学模型比单线管道模型增加了管道内过流量、燃驱耗气量等变量,进一步加大了管网模型的求解难度;(2)混合算法能够有效地对运行燃驱和电驱压缩机机组的包含环状和枝状小型管网的稳态运行优化数学模型进行求解;(3)混合算法的优化方案能提高管网压气站的出口压力、提高机组的运行效率,降低系统的功率消耗、减少系统能耗,同时增加管网的管存量,提供了管网额外的应急资源。结论认为,混合算法有效地破解了复杂管网优化技术难题,可以为当前中国大型天然气管网稳态运行优化提供参考。     

天然气管网系统输配气运行方案优化

本文以天然气销售公司的最大经济效益为目标,通过对天然气管网系统输配气过程中各种影响因素(压气站、用户天然气消费的波动性)的分析,建立了有压气站的输配气管网运行方案优化的数学模型,采用两极递阶优化方法[1]实现了管网输赔气运行方案的优化,并给出了计算实例.     

长输天然气管道压气站运行分析

为了研究长输天然气管道压气站的调控运行技术,以长输天然气管道压气站运行经验为基础,分别对长输天然气管道压气站运行的平稳工况、启机工况、停机工况和特殊工况进行详细的分析,找出各自的运行规律及特点,提出了采取控制机组转速、启机、停机等相应的压气站及压缩机组的运行调整措施,保障天然气管道的运行安全。对压气站或压缩机组的切换过程进行研究,在切换过程中应首先遵循先启后停原则,根据切换压气站或压缩机组上、下游的压力情况调整机组的转速,从而保证运行平稳。以上研究对长输天然气管道压气站的调控运行具有一定的指导意义。     

天然气压气站离心压缩机开车过程动态模拟

离心压缩机作为天然气压气站的核心设备,其顺利启动对天然气压气站的顺利开车有着重要影响,当前站场的工程设计越来越倚重于动态模拟成果。然而,迄今为止国内外未有关于并联压缩机启停工况的动态模拟的报导。利用HYSYS Dynamic建立了并联离心压缩机开车过程的动态模型,研究其工作点变化曲线以及压缩机流量、进出口压力、功率、转速随时间的变化趋势,以验证压缩机防喘振系统的合理性。同时,其结果也可为天然气压气站优化工程设计及现场开车过程提供参考。     

天然气增压站经济优化:成本影响因素

对于外输管道的天然气增压站,其全周期运行经济性很大程度上取决于压缩机组的运行情况。概述了影响压气站经济运行的基本要素,并着重描述了管道与压气站的相互影响。明确了管道压缩系统运行成本的主要影响因素。成本不仅包括一次性投资和安装成本,还包括燃料气消耗、维护费用以及因设备无法使而产生的相关成本。探讨上述成本影响因素时,需将其设定在设备运行的情况下考虑,且应考虑到压缩系统与管道运行之间的相互关系对其的影响。     

天然气增压站经济优化:压缩机运行

对于外输管道的天然气增压站,其全周期运行经济性很大程度上取决于压缩机组的运行情况。概述了影响压气站经济运行的基本要素,着重描述了管道与压气站的相互影响。通过多个典型方案的描述,指明了管道经济运行必须着重考虑负荷变化的事实。为明确管线运维中离心式压缩机的控制与运行,描述了压缩机与管道系统的内在联系,指出了影响压缩机运行点的方法。稳态运行及瞬态运行均被纳入考虑。根据给定曲线,讨论了管线输量波动情况下机组的优化,强调了驱动机选型和数量选择的重要性。     

考虑电气价因素的压气站运行优化模型研究

针对压气站运行优化模型，引入了两个开关型变量：压气站开关变量和压缩机开关变量：同时还引入了考虑提供单位功率所需的能耗量两个变量。其优点是考虑了压气站越站和站内压缩机停机的情形，而且还直接引入与价格相关的变量，使得模型在运行优化的结果上更能体现某种方案的经济性，这对于管道运行商来说，更具有直观性。     

靖边气田开发后期增压方案研究

靖边气田全面进入自然稳产期末,地面集输系统已不能适应中、低压气的开发。依据靖边气田现有管网系统结构,对管网增压方式进行比选,建立大型气田区域性增压全局优化模型,结合天然气管网仿真,运用优化技术,决策出最优的气田增压方案,合理布置压缩机站的站位、优化压缩机及管网系统的运行参数,从而协调天然气的采、集、输、配各个环节的关系,在实施天然气集输管网区域性增压输送的同时,既降低管网改造投资,又实现经营部门效益的最大化。     

霍尔果斯首站日输气量突破1.3×10~8m~3

<正>2017年11月6日,中国石油西部管道公司霍尔果斯压气首站站控数据显示,这个站的日输气量首次突破1.3×10~8 m~3,达到历史峰值。5台压缩机组日输气量和机组运行数均创历史新高。霍尔果斯压气首站是中亚天然气管道A/B/C三线进入我国的第一站,集西气东输二线、西气东输三线首站和伊霍煤制气支线末站于一体,是下游数万千米天然气管网运行的"心脏"和"动力舱",被称为中国能源通道国门第一站。连日来,这个站天然气输量日日攀升,     

中缅天然气管道(国内段)首座压气站投产

<正>2014年12月8日,贵港压气站压缩机组远程启停及控制测试结束,全面进入压缩机组运行状态,标志着中缅天然气管道(国内段)首座压气站投产运行。据悉,贵港压气站投产后,中缅天然气管道(国内段)日输气量增加400万立方米,成为今冬明春西南管道公司保障两广地区天然气供应的重要支撑。     

天然气压气站设计及运行研究

以具体天然气压气站为设计实例,介绍了天然气输送压气站项目设计过程,在理论设计、自动化设计、安全设计、设备选型、开车运行等各个环节中,提出了合理的设计、选型及优化方案,使压气站设计达到环保、安全的要求。并通过分析实际运行的数据,为天然气压气站的设计提出了合理的设计运行方案,可供相关天然气压气站设计作参考。     

天然气长输管道压气站压缩机组选型

在天然气长输管道压气站的设计中,压缩机组配置是否合理,直接影响工程投资和管道运行的效益及稳定性。以西气东输三线西段红柳站等四座压气站为例,通过工艺计算和经济比选,确定压缩机组配置方案为:各压气站采用压比约为1.4的输送方案;选择适用于大排量、低压比条件的离心式压缩机;驱动机选型由各压气站外部供电、供水情况决定,在外电可靠情况下首选电驱方案;压缩机组备用原则为燃驱站设备机、电驱站不设备机、电驱与燃驱联合运行站隔站设备机。     

输气管道压气站装机功率及备用系数的选择

输气管道压气站装机功率及备用系数的选择,直接影响到输气管道正常运行的可用性、可靠性和经济性。结合燃气轮机、天然气压缩机及天然气管道的有关特性,通过对大、小机组方案进行对比,从技术、经济两方面论述天然气输气管道压气站装机功率及备用系数的合理选择,并对隔站增压运行方式进行了分析。     

中东地区某国天然气管网去瓶颈分析

中东国家天然气管网具有气源多、运行压力低、管径大、输量高,以及覆盖面广的特点,水力系统分析面临多用户、多边界条件,气体流向复杂,难以准确查找管网瓶颈点的难题。对管网进行基本工况分析,认为提高气源压力、改变管网气流流向有助于减少瓶颈;对管网进行瓶颈工况分析,发现分输用户采用流量和最低需求压力设定模式能准确地查找管网瓶颈。与压缩机采用出口压力控制相比,压缩机采用控制流量模式有助于控制管网中天然气输量和流向,快速平衡管网气量和压力。去瓶颈工况分析表明,采用新建管道、修建原有管道副管以及增设压气站方法对提高管网输量效果明显,推荐首站增大输压作为管网去瓶颈首选方案。     

基于黑箱方法的压气站运行优化模型研究--管段约束处理方法研究

针对枝状长输天然气管道运行状况，首次提出采用将整个长输管道系统分为压气站系统和管道系统两大类别，然后对两大系统分别进行单独的处理。基于黑箱方法的复杂枝状管网系统压气站运行优化模型，主要包括目标函数和约束条件。在约束条件中，最难以处理的问题之一就是管段的约束，针对复杂枝状输气管网的管段约束条件提出了一种新的处理方法。研究证明：该处理方法易于进行计算机编程实现，体现了结构化的算法思想。     

压气站优化运行模型及算法研究

长距离输气管道运行费用中,压气站的运行费用所占比例较大,实际运行中,可使用优化方法指导压气站运行方案来降低该部分费用。针对站内配备多台不同型号压缩机的优化问题,通常采用的简化算法误差较大。设计了二级递阶结构设计算法,算法中使用隐枚举法和罚函数法作为二级递阶结构的上、下级,分别求解最优开机方案和流量分配。该算法能够在使用详细压缩机模型的条件下,有效地求解复杂压缩机配置情况下的站内优化问题,为求解类似问题提供了一种新的思路。     

天然气管网中一类新的压缩机功率拟合函数

对于大型天然气管网系统,完成一次运行优化问题的求解需要数十小时,其中压缩机功率的计算时间占绝大部分.针对应用广泛但功率计算极其复杂的离心式压缩机,为提高计算效率、加快天然气管网运行优化问题的求解速度,提出了3个新的压缩机功率拟合函数.以中国某天然气管网系统中配置的3种型号压缩机为实验对象,测试3个新的压缩机功率拟合函数...     

压气站电机正压通风系统应用与故障分析

某天然气长输管道压气站压缩机组采用变频电机驱动,3台压缩机组电动机采用正压防爆方式。概述了压缩机组在电机启动和运行过程中采取的防爆措施,介绍了正压通风系统的结构原理及运行方式;生产过程中,压气站正压通风系统故障导致压缩机组停机,针对该现象分析了正压通风系统的故障原因,并提出了整改措施,为今后电机正压通风系统的故障处理提供借鉴。     

压气站循环温升工况模拟及分析

天然气长输管道压气站通常采用离心式压缩机进行增压。由于增压后天然气温度较高,为防止进入管道的天然气温度过高,影响管道输气效率及防腐层使用寿命,通常需要设置空冷器以降低管道内工艺气输送温度。但在一些特殊工况下,增压后的天然气部分或全部未得到及时冷却,且在站内反复循环增压,以至天然气温度持续上升。通过ASPEN HYSYS软件进行模拟,以离心式压缩机启机工况作为典型循环温升工况进行分析,提出若在出站压力较高的情况下启动压缩机,应尽快将转速提升至出站压力对应转速,使系统进入正常输送状态,避免回流温升效应,从而保护压气站管道系统,保证压气站的安全运行。