壓縮機余隙調節節能改造

王后生

（勝利油田油氣集輸總廠，山東 東營 257000）

1 引言

勝利油田孤島壓氣站兩臺RDS天然氣壓縮機組，是2011年投產的新機組，設計排量單臺23.5萬方/天，最小輸氣量16萬方/天左右，主要功能是將勝利油田黃河以北的油田伴生氣升壓外輸，同時為伴生氣凈化裝置配套。投產初期，機組外輸排量符合油田生產實際，但近幾年，隨著油田改革的進一步深入，天然氣應用市場的進一步開拓，進入孤島壓氣站的油田伴生氣量逐年減少，冬季伴生氣量一度低于3萬方/天，雖經對機組工藝參數進行調整，但每天依然要回流8～10萬方/天左右外輸氣，才能維持機組的正常運行，機組的運行效率大幅降低，每年因為打回流浪費大量電能。壓縮機組為壓氣站大系統配套，雖有配套氣量的要求，但機組自身的節能前景廣闊。經多方論證，我們認為，可以將機組原有的一段手動余隙調節系統進行升級節能改造，改為可變余隙自動調節系統，余隙氣缸調節范圍為60%～100%[1]。

2 余隙調節裝置的控制選擇

國內有能力對天然氣壓縮機組進行余隙改造的廠家不多，流行的控制方式為液壓系統控制，在現場設置一套液壓裝置，通過液壓泵和控制器配合，可以實現對余隙氣缸的連續調節，實現節能的目的。液壓控制的優點是技術成熟，控制穩定；缺點是現場設置液壓站，液壓管路多，泄露點多，機組檢維修時有影響[2]。所以，我們經過考察、論證，認為將液壓控制改為電動控制不失為一種簡單有效的控制方式，現場裝置簡單，穩定性好，不需要過多的特殊設置，便于維護。

3 改造后的調試

現場的改造工作比較順利，機組的兩個一段氣缸、一個二段氣缸，分別更換了電動余隙調節系統，通過現場PLC控制柜控制，并與壓縮機原DCS系統連接。經過現場安裝、工藝、儀表確認，由余隙調節系統廠家出具試車規程，按照操作規程對機組進行調試。我們按照余隙氣缸的控制開度大小，來確定余隙氣缸量的大小：余隙控制開度為100%時，余隙氣缸量為0%，余隙控制開度為90%時，余隙氣缸量為10%，以此類推。我們分別將一段氣缸余隙控制開度為 100%、97%、95%、90%，60%～90%之間按照5%的間隔；相對應的，二段氣缸余隙控制開度100%、100%、100%、95%，當一段氣缸余隙控制開度小于90%時，二段氣缸余隙控制開度始終保持90%。試運過程中，我們主要記錄了進出口壓力、進出口溫度、機組排氣量、機組振動、電機電壓、電機電流、耗電量等參數。

RDS 1#機余隙調節參數對照表

4 節能效果與系統存在的問題

根據調試結果，我們得出，該電動余隙調節系統，節能效果良好，氣量和機組電流都對應下降，而其他參數變化不大，滿足了機組運行的條件，也滿足了其他裝置配套氣量的需求[3]。與改造設想基本吻合，與上一年同期運行相比，日節電達1200Kwh以上。如果按照余隙控制最大開度60%運行，節能效果更大。但由于機組下游為天然氣凈化裝置，同時考慮到季節氣量問題，為滿足下游天然氣凈化裝置的需要，壓縮機組余隙控制開度控制在80%以上運行較為合理，這也使得余隙調節節能系統無法最大限度地發揮其效能。到了冬季氣量較低時，我們將摸索余隙低開度運行和凈化裝置的優化，以最大限度地降低機組能耗。

5 結論

①往復式天然氣壓縮機組余隙調節系統，有利于調節機組的運行，實現機組的節能。

②電驅動余隙調節機構，在生產現場能夠滿足生產安全級工藝需要。

③機組節能能力與生產實際要相適應，在滿足整體系統安全運行的情況下，最大限度地降低機組能耗，將是今后一段時間站庫管理的重點。