淺析天然氣長輸管道離心式壓縮機的節(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）

淺析天然氣長輸管道離心式壓縮機的節(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）

離心式壓縮機是天然氣長輸管道中的主要耗能設備,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,降低壓縮機能耗,提高生產(chǎn)效率，對企業(yè)的節(jié)能增效有重大意義。

離心式壓縮機；能耗；節(jié)能增效

近年來，由于石油天然氣工業(yè)的發(fā)展，離心式壓縮機成為壓縮和輸送天然氣的關鍵設備。中石化天然氣川氣東送管道有限公司已投入運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，采用變頻調(diào)速系統(tǒng)控制電動機轉(zhuǎn)速驅(qū)動壓縮機運行，其工作時的電能所占能耗達到總能耗的90%以上，因此如何降低電耗是壓縮機節(jié)能增效的關鍵。本文從離心式壓縮機運行方式的優(yōu)化上淺析天然氣長輸管道離心式壓縮機的節(jié)能降耗。

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

表1

1 2016年壓縮機組運行情況分析

2016年初生產(chǎn)設計時，通過模擬分析，2016年壓縮機不同開啟方式下，管網(wǎng)最大輸氣能力預測如下表1。

根據(jù)2016年川氣東送銷售建議計劃，通過對管道輸氣能力進行分析，結合普光首站壓縮機運行實際及對各月運行工況具體分析，同時考慮到管網(wǎng)的運行風險及自身調(diào)節(jié)能力，川氣東送管網(wǎng)干線2016年1-12月份壓縮機啟運方式如下表2：

表2：川氣東送管道2016年壓縮機運行方式

2016年全年按照優(yōu)化后的壓縮機起運方案，結合每月實際運行工況實時調(diào)整各站壓縮機啟停時間，得到2016年全年實際壓縮機運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，而且壓縮機運行方式也相同，均是啟利川1臺壓縮機，其中8月的壓縮機運行效率最高，當月電耗最小，月輸氣量最高，由此可見其余6、9、10月均可按照8月的運行方式進行優(yōu)化，在滿足生產(chǎn)需要的前提下，大大節(jié)省壓縮機電耗；

表3

（2）1、2月單位輸氣量能耗最大，壓縮機運行的效率最低，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，如2月按照表3中推薦運行方式運行，則可大大降低壓縮機電耗。同樣的對比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，如適當降低1月壓縮機運行時間，則可大大降低壓縮機電耗。

2 2017年壓縮機組運行情況分析及預測

根據(jù)2017年川氣東送購銷平衡計劃，綜合全線各用戶用氣需求，同時考慮2016年全年的實際壓縮機運行方式、運行時間、電耗、平均日輸氣量、月輸氣量的詳細數(shù)據(jù)，在滿足月輸氣計劃的前提下，進一步優(yōu)化了2017年壓縮機運行方式，2017年川氣東送管網(wǎng)干線壓縮機啟運方式如下表4。

表4：川氣東送管道2017年壓縮機運行方式

2017年1-3月實際運行方式、能耗、輸氣量如下表5。

2017年1-3月由于實際輸氣量遠超過了計劃輸氣量，故調(diào)整運行方式改為普光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，壓縮機效率最低，如果將1月份的運行方式調(diào)整為普光1+利川2+潛江2模式，同時適當減少1、2月份壓縮機運行時間，不僅可以滿足輸氣量的要求，而且也可以大大降低壓縮機電耗。

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

3 結語

隨著離心式壓縮機在天然氣長輸管道中進一步的廣泛應用，壓縮機作為生產(chǎn)過程中最主要的能耗設備，對其能量的消耗、工作效率提出了更高的要求。挑選較為合理的運行方式，是實現(xiàn)節(jié)能降耗的有效途徑。

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

[2]魏治明，劉健。《離心壓縮機節(jié)能技術探討》城市建設理論研究:電子版，2015.5（14）.

[3]王志清主編?！峨x心式壓縮機的調(diào)節(jié)與保護》機械工業(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（北京）電氣與電子工程學院電氣工程及其自動化專業(yè)，主要從事天然氣長輸管道電氣自動化等工作。