天然气增压站经济优化：压缩机运行-.pdf

第 3 3卷 第 2期 Ol L AN0 GA S TRANSP oRT A Tl oN AND ST oRAGE 天然气增压站经济优化 压缩机运行 Rai ner Ku r z Mat t L ubomi r s k y 索拉透平公司，加利福尼亚州 圣地亚哥9 2 1 2 3 油 与 储 运2 3 摘 要 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。 关键 词 增压站 ； 天 然气管道 ； 控制 ； 稳态运行 ； 瞬态运行 D O I 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 6 5 5 3 9 ． 2 0 1 5 ． 0 2 ． 0 0 5 1 Co mp r e s s o r 0p e r a t i o n 压 缩机运行 Th e r e l a t i o ns h i p b e t we e n p r e s s ur e s a n d f l o ws i n a n y g i v e n a p p l i c a t i o n t h a t e mp l o y s g a s c o mp r e s s o r s a s we l l a s s o me o t h e r f a c t o r s ma y i n flu e n c e t h e a r r a n g e me n t o f c o n p r e s s o r s i n a s t a t i o n a s we l l a s t he t y p e o f e q u i p me n t u s e d ． T he q ue s t i o n a bo u t s e rie s o r p a r a l l e l a r r a n g e me n t s i n a s t a - t i o n h a s t o b e c o n s i d e r e d b o t h i n t h e l i g h t o f s t e a d y s t a t e a e r o d y n a mi c p e r f o r ma n c e， a s we l l a s r e g a r d i n g t r a n s i e n t b e h a v i o r ， s pa r e s t r a t e g y， a n d g r o wt h c a p a b i l i t i e s 。 No t o n l y t h e f u l l l o a d b e h a v i o r o f t h e d r i v e r ， b u t a l s o i t s p a r t l o a d c h a r a c t e r i s t i c s i nfl u e n c e a r e a s l i k e f u e l c o n s u mpt i o n a n d e mi s s i o n s ． S i n c e g r e e n h o u s e g a s e mi s s i o n s f r o m CO2 f o r a g i v e n f u e l g a s a r e o n l y i nfl ue n c e d b y t h e o v e r a l l e ffi c i e n c y o f t h e o p e r a t i o n， t h e r e i s a s t r o n g t i e be t we e n e ffic i e n c y a n d e mi s s i o n s ． 实际应 用工程 中 。 压缩 机及其他 因素带来 的压 力 和 流 量 的关 系会对 压气 站 内压缩 机 的布 置和 设备 的选 型 产 生一定影 响。站 内压缩机采用 串联 还是并联布置需根 据 稳 态气 动性 能 、 瞬时 特性 、 备用 方案 和未 来处 理增 长 输量的能力来综合考虑。驱动机的满负荷工作性能及其 部分负荷工作特性也对燃料气的耗量和排放有影响。由 于给定燃料气燃烧后排放的温室气体只取决于整体运行效 率 ， 因此排放量与效率有着紧密关系。 Di f f e r e n t c o n c e p t s s u c h a s t h e n u mb e r o f u n i t s i n s t a l l e d， b o t h r e g a r d i n g t he i r i mp a c t o n t h e i n d i v i d u a l s t a t i o n a n d t h e o v e r a l l p i p e l i n e a n d t h e n e c e s s i t y o f s t a n d b y u n i t s i s d i s c u s s e d ． Th e n u mb e r o f c o mp r e s s o r s i n s t a l l e d i n e a c h c o m p r e s s o r s t a t i o n o f a p i p e l i n e s y s t e m h a s a s i g n i fic a nt i mp a c t o n t h e a v a i l a b i l i t y， f u e l c o n s ump t i o n a n d c a p a c i t y o f t h e s y s t e m． De p e n d i n g o n t h e l o a d p r o fil e o f t h e s t a t i o n， t h e a n s we r s ma y l o o k d i f f e r e n t for d i f f e r e n t a p p l i c a t i o ns ． 压缩 机 组不 仅关 系 到其对 于单 个压 气 站和整 个 管 道 系统 的影 响 ， 还关 系到备用机组 的必要性 。一条管 道 系统各个 压气 站 内压缩 机组 的数 量对 管道 系统 的可 用 率 、 燃料气消耗 和系统 能力均有较 大影 响。实际运行 情 况不 同 ， 压气 站 的负荷分 布则 不 同 ， 那 么压缩 机组 配 置 数量也会不 一样 。 T h e o p e r a t i n g p o i n t o f a c o mp r e s s o r i s d e t e r mi n e d b y a b a l a nc e b e t we e n a v a i l a b l e d riv e r p o we r ， t h e c o mp r e s s o r c h a r a c t e ris t i c， a n d t h e s y s t e m be h a v i o r ．Th e c o mp r e s s o r c ha r a c t e ris t i c a l s o i nc l u d e s t h e me a n s o f c o n t r o l l i n g t h e c o rn p r e s s o r ， s u c h a s v a ria b l e s p e e d c o n t r o l a d j u s t a b l e i n l e t g u i d e v a n e s 收稿 日期 2 0 1 4 0 7 1 1 作者简 介 R a i n e r K u r z ， 男 ， 德裔美 国人 ， 系统分析经理 ， 工学博士 ， 主要从事涡轮机械及应用研究 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m