加气站压缩机组效率计算新方法

压缩机组是加气站的主要耗能设备,计算压缩机组效率是评价加气站能效水平、开展节能工作的重要内容。研究发现,现有的压缩机组效率计算方法不适用于加气站的不稳定工况。在此基础上,以热力学开口系统能量方程为基础,提出了加气站压缩机组效率的计算方法。针对现场无法用仪表直接测得的计算参数,为提高算法实用性,研究确定了此类参数的具体计算方法,并将上述方法应用于现场测试与计算。研究结果表明,加气站压缩机组效率计算方法具有所需参数少、计算结果可靠、可操作性强等优点,可应用该计算方法了解压缩机组的真实用能水平,从而加快推进加气站的节能降耗工作。     

余热发电对天然气压缩机组效率影响的研究

针对天然气长输管道输气站场压缩机组余热利用对燃气轮机机组效率影响的问题,介绍了燃气蒸汽联合循环发电技术的工作原理,研究不同烟气背压情况下,燃气轮机的运行效率情况,并通过现场测试进行验证。测试结果表明,随着燃驱压缩机组烟气背压的提高,燃气轮机机组效率呈现下降的趋势,与理论分析相符;同时得出随着机组转速的提高,背压对燃气轮机效率的影响逐渐减小,即在进行余热发电时,提高机组的运行工况有利于节能降耗,为现场实际生产提供了一定的参考与建议。     

整体式天然气压缩机能效计算反平衡方法

根据整体式天然气压缩机生产工艺与能耗组成机理,提出了利用反平衡进行能效计算的新方法。利用该方法计算的燃气发动机、压缩机能效既与压缩介质状态参数相关,也与烟气、空燃比、冷却等参数相关。与正平衡法相比,利用反平衡方法能得到更多反映机组运行性能的参数。根据该反平衡计算方法编制了计算软件,通过建立数据库并进行相邻点拟合求取多变指数,避免了人为因素影响,保证了计算精度;同时,生成的计算报告包含所有过程参数,可为评价能耗性能、制定节能措施、评估节能效果提供基础数据。该计算方法和软件进行了大量现场应用,完成了不同类型机组计算。结果表明,建立的反平衡计算方法可操作性强,能满足生产需要,可实现不停机测试。     

煤层气压缩机压缩温度对机组性能影响研究

为了探究影响煤层气压缩机工作性能的因素及规律,通过分析压缩机组效率的影响因素,确定了影响压缩机性能的指标为压缩气体多变指数、机组压缩端指示功率和机组系统级效率。现场测试结果表明:各级压缩进排气温度是决定机组工作状态及性能的重要因素;在煤层气站场压缩机结构参数、工况参数一定的情况下,压缩机组工作性能随压缩机进排气温度变化而变化;改变压缩温度可引起多变指数变化,从而可改变机组运行状态、指示功率及效率,在不改变工况参数情况下可根据冷却系统调节机组工作性能;机组一级压缩指示功率低于二级压缩指示功率,但一级压缩指示效率高于二级压缩指示效率,可以通过调整二级压缩工况来提升压缩机的工作性能。研究结果可为压缩机机组运行效率的提高提供指导。     

S气田天然气压缩机组能效提升技术研究

S气田投产后进入中后期,天然气处理量偏低,天然气压缩机组进排气压力偏离设计工况,导致机组出现能耗高、效率低的现象。以S气田中的5号站、9号站和15号站三个区块为研究对象,分析运行与能效现状,提出四种提效节能方案：压缩机组开关机策略;单双调节改造;高压变频改造;更换小排量压缩机组。通过HYSYS和Pipeline Studio软件模拟得到方案改造后结果。结果表明：改造后单台机组效率平均提升55.44%,均达到节能评价值,单台节能率最高为53.53%,整体节能率达29.77%,有效提升系统能效,减少能耗。     

输气管线燃气轮机天然气压缩机组效率测定与分析

燃气轮机天然气压缩机组是天然气输送管线上的主要耗能设备,燃气轮机天然气压缩机组的效率测定是十分重要的,燃气轮机天然气压缩机组是否能在高效区工作,对于输气管线系统耗能水平的高低具有重要的影响,文中通过对天然气输送管线上的GE、RR两个不同型号机组效率的测定,计算出了不同转速下的效率值,就GE、RR机组在不同转速下的运行效率进行了分析比较,对天然气输送管线节能降耗,燃气轮机天然气压缩机组经济运行起着积极指导作用,为在不同输气管线上机组的选型提供科学依据.     

整体式燃气压缩机能效测试与分析

通过对整体式压缩机能耗组成机理进行研究,分析各结构组成部分,提出了整体式燃气压缩机能效测试的有效方法。该方法不仅可以进行整体式燃气压缩机增压站能效测试计算,也可用于整体式燃气压缩机增压站各组成部分的能效分析。研究结果可为整体式燃气压缩机节能降耗技术提供参考。     

黑沿子加气站压缩机组改造与应用

介绍了黑沿子加气站投产初期,因为天然气气质较富,造成CNG压缩机在运行一段时间后,因为润滑效果差造成活塞环磨损断裂,机组排气量大幅度降低的问题。针对这些问题,制定了黑沿子加气母站压缩机组活塞环和缸套的改造方案,通过实际应用,证明所选的改造方案适用黑沿子加气母站的具体环境,压缩机组达到了设计要求。     

燃气驱动天然气压缩机厂房通风设计要点

压缩机增压提产是长庆油田天然气生产重要的地面工艺技术，燃气驱动天然气压缩机应用最为广泛。燃气驱动天然气压缩机在运行中产生热量大，而现行各类规范仅从安全角度提出通风要求，未对厂房内的排热做出明确的要求和指导。根据设备厂家提供的机组工况数据，对燃气驱动压缩机燃烧热量转化进行分析，发现燃烧热量主要转化为输出功、烟气热以及发动机散热。将天然气压缩近似看作绝热压缩过程，采用Lee-Kesler （李-凯斯勒方程式）法计算两级压缩前后天然气焓值变化，得到压缩过程散热量。综合发动机散热和天然气压缩散热，得到不同工况下散入压缩机厂房内的热量，并计算所需的排风量及补风量。通过比较发现压缩机空冷器风量太大，应将排风直接导出室外，不宜直接排放到室内；经过举例计算，压缩机的输出功率会全部转化为热量散失；空冷器排风导出室外的情况下，压缩机厂房散热所需全面通风量仍然比安全所需通风量要大得多，设计中应同时计算取较大者。     

CNG压缩机节能技术与试验分析

压缩机是CNG加气站的主要耗能单元,但目前我国CNG技术起步较晚、研究不够深入,导致CNG加气站工艺流程不尽合理、CNG压缩机整体性能不够优良,系统运行能耗高、效率低。为此,针对CNG压缩机效率低、能耗高的问题,开展了压缩机能耗影响关键参数分析和节能技术研究。结合CNG压缩机工艺提出了对压缩缸级间回气进行冷却、分离的节能技术改造方案,完成了L-12/5-250型CNG压缩机第二、四级级间回气管线加装冷却器的节能技术改造,并进行了系统的现场能耗测试。在不改变冷却系统和CNG压缩机系统其他设备及参数的条件下,对比测试了原料气进气压力分别为0.35、0.38、0.40 MPa时关闭和开启第二、四级级间冷却器工况下压缩机的运行参数和能耗数据,得到对应节能比分别为3.87%、4.04%、3.96%,节能效果良好,验证了该节能改造技术的可行性。     

基于PI数据库的燃驱压缩机组性能测试系统

燃驱压缩机组是天然气长距离管道输送过程中不可或缺的核心设备，长期以来依赖进口，目前国产化机组已经研制成功。为了实时对比分析国产机组和进口机组的性能，以西气东输管道工程某压气站中的国产燃驱压缩机组为性能测试对象，通过Excel VBA开发出了PI数据库的接口模块，实现了对PI数据库的数据实时读取和实时输送的功能，并基于MATLAB平台建立了机组性能参数计算、可视化和性能历史趋势对比分析等模块，开发了一套可应用于远端监测、实时显示且可对机组历史运行情况进行分析的性能测试系统。实际运用结果表明：①该系统程序简洁、操作简单，可远程监控燃驱压缩机组的实时运行状态，实现了对不同地点的实时监测；②建立了机组性能历史数据分析趋势模块，为管道运输长距离运输过程中燃驱压缩机组的优化和改进提供了参考；③该系统用于西气东输管道工程，计算出来的燃驱压缩机组的性能指标数值误差范围能够满足实际压气站的要求，达到了预期的效果。结论认为，该系统不仅可应用于不同燃驱压缩机组的性能测试，对其他动力机械性能测试系统也具有借鉴意义。     

接转站离心泵变频调速密闭输送与节能

本文论述了用出油阀控制和用离心泵变频调速控制实现密闭输送的接转站的控制原理及其特点，给出了计算变频调速离心泵节能率的计算公式，提出了在离心泵变频调速系统设计时需要注意的问题。     

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。     

适合靖边气田特点的集气站增压工艺探讨

增压开采是气田开发后期的常用增产工艺之一。针对靖边气田压力递减快、部分井已经采取间歇生产方式而必须进行低压气井增压的问题，借鉴目前国内外气田增压常用的设备及方法，结合靖边气田的工艺实际，探讨分析了压缩机在该气田集气站应用的工艺流程，计算预测了气田增压开采期内的压缩机进、出口压力等主要工作参数。此外，在靖边气田集气系统压力不变的情况下，实施增压开采至少需要2级增压和压缩机可设置于分离器与脱水橇之间的认识，对现场生产具有指导作用。     

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。     

阿姆河净化天然气外输站燃气轮机驱动离心式压缩机运行分析

中国石油(土库曼斯坦)阿姆河公司净化气外输站是阿姆河右岸合同区年输130×108 m3天然气出口交接场站,站内安装的单台年处理50×108 m3燃气轮机驱动离心式压缩机是站内的核心设备,主要是将上游净化后的天然气增压计量后输送至中亚天然气管线。从该机组设计、运行、故障等方面,总结并分析了燃气轮机驱动离心式压缩机实际运行中的技术性能、特点,提出了合理的运行方案并实施,取得了一定的成效。     

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。