探析天然氣集輸系統節能減排技術

摘 要：隨著社會經濟的快速發展，能源枯竭與環境污染問題日益突出，天然氣作為一種高效優質的清潔能源逐漸受到人們的青睞。天然氣在運輸過程中容易產生較大的能耗，為實現國家的可持續發展，節能減排戰略對天然氣行業的發展提出了更加嚴格的要求。本文主要對天然氣集輸系統存在的能耗問題及節能減排技術進行了分析。研究結果表明：目前天然氣集輸系統主要存在壓縮機組節能缺陷、地面長距離輸送系統節能缺陷和集輸泵機組節能缺陷等問題，需要從降低壓縮機組工作損耗、燃料損耗以及管道阻力損耗等方式來實現天然氣集輸系統的節能減排。

關鍵詞：天然氣;集輸系統;節能減排;壓縮機組

節能減排不僅是國家能源政策的需要，同時，也是提高企業市場競爭力和經濟效益的可靠保證。管道輸送是目前國際上運輸天然氣通行的做法之一，但是在運輸過程中，由于壓縮機組、地面長距離輸送系統和集輸泵機組存在節能缺陷，容易產生較大的能耗問題。從能耗的消耗形式來看，可以分為直接能耗與間接能耗兩種。直接能耗是指在天然氣的輸送過程中產生的能耗，主要包括壓縮機組工作損耗、燃料損耗以及管道阻力損耗等。間接損耗是指排除天然氣輸送要求而導致的能源損耗，主要包括管道泄漏、天然氣放空等因素導致的能源損耗。

1 天然氣集輸系統存在的節能缺陷

1.1 壓縮機組存在節能缺陷

首先，壓縮機組的輸出壓力不合理，通常輸出壓力要比工藝要求或者其他設備標準高，導致大量的能源浪費，降低了能源的有效利用率。其次，天然氣壓縮機組的運行負荷不高，導致天然氣燃燒不充分，造成能量損失，或者煙氣的排放溫度相對較高也會導致熱量損失。另外，天然氣壓縮機組的保養和維護工作不到位，設備性能降低，零部件老化，發生壓縮機泄露和管線泄露的幾率大為上升。設備使用較長時間之后，由于缺乏必要的維修和管理，導致管路內壁形成了較多的污垢，管道的直徑變小，致使天然氣的損失程度提升。

1.2 地面長距離輸送系統存在節能缺陷

由于設備、施工及管理等質量因素的影響，導致輸送系統中存在較為嚴重的天然氣泄漏情況，特別是輸配氣站及閥室存在比較普遍的泄漏情況。輸氣管道想要獲得良好的經濟效益，就需要保證其穩定高效的運行下去。因此，在對管道進行設計時，就要保證管道盡可能較長時間的穩定運行，但就當前實際的應用情況而言，受到不同地區負荷或超負荷的影響，導致管道集輸系統無法高效的運行。

1.3 集輸泵機組存在節能缺陷

由于泵機組所制定的額定參數和實際的運行情況有較大差異，導致其負載率過低，因此泵機組不能在高效經濟區進行有效運行，表現為選擇的電動機功率大、泵的額定排量與實際情況不符合。其次設備維護保養不夠，表現在泵漏損較大、備用設備無法正常運行、設備腐蝕比較嚴重。

2 天然氣集輸系統節能減排技術

2.1 壓縮機組節能減排

通過多種方式提升壓縮機自然功率因數，同時將其作為基礎，通過對自動補償設備的有效優化，保證壓縮機有著較高的工作效率，從而使得功率因數得到充分提升，實現對于資源的更優化配置。對于壓縮機中所存在的污垢沉積的問題，首先要對其進行取樣分析，在了解其污垢類型之后，再進行針對性的高效去污措施，從而清除長期積累的污垢與灰塵。并在后期重視清潔工作的有效開展，定期的對過濾工具進行清洗和消毒，增加冷卻循環水的純凈度。

避免天然氣出現泄露，重視系統設備的檢修和維護工作，在維護過程中嚴格依照相關技術標準進行，尤其是注意填料函、活塞環以及進排氣閥等方面的檢查和修護，發現問題及時進行解決。

2.2 地面長距離輸送系統節能減排

首先，優化管道的輸氣壓力。在確定管道的輸氣壓力的時候，需要綜合考慮天然氣輸送系統與輸氣機組的最大承壓能力、管道的焊接質量、管材本身的物理性能等要素。其次，降低天然氣輸送過程中的管道內部阻力。在運輸天然氣的過程中，需要克服管線沿程所具有的摩擦阻力。管壁的粗糙程度是影響該摩擦阻力的重要因素之一，若管壁過于粗糙，就會提升其摩擦阻力。一般情況下，采用內涂層的方法來降低管內摩擦系數。

2.3 泵機組節能減排

泵在工作過程中會出現泵液量變化大、泵型與實際工作參數不相匹配、泵負荷低等問題，需要采取變頻調速技術。另外，對于電動機負荷低，功率因數小的問題，通過對泵機組運行情況和監測數據分析計算，有針對性地加裝無功自動補償裝置，盡量使功率因數保持在0.9左右。

3 結束語

本文主要對天然氣集輸系統輸送過程中存在的能耗問題進行了分析，目前天然氣集輸系統存在著高耗能、污染量大等問題，所以必須重視節能減排工作的重要性，完善節能減排技術，實現天然氣集輸系統的節能減排。近年來，隨著科技的發展，尤其是數字化信息技術的飛躍發展給集輸系統帶來了全新的理念，未來企業應加大引進推廣先進技術，加大科技投入縮小差距，盡快實現集輸生產自動化、高效化，使油氣集輸行業技術水平跨上一個新的臺階。

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作者簡介：

張丙賀（1964- ），男，畢業于大慶石油學院石油工程專業，工程師，從事油氣儲運設計工作。