對(duì)輸氣管道中燃?xì)鈮嚎s機(jī)組效率提升的研究

張利波

（中國(guó)石油西部管道分公司，新疆 烏魯木齊 830000）

對(duì)輸氣管道中燃?xì)鈮嚎s機(jī)組效率提升的研究

張利波

（中國(guó)石油西部管道分公司，新疆 烏魯木齊 830000）

提高輸氣管道中燃?xì)鈮嚎s機(jī)組的效率是長(zhǎng)輸天然氣管道輸送能力提升主要途徑，中國(guó)的輸氣管道起步晚，經(jīng)過(guò)十多年的高速發(fā)展，目前也達(dá)到了比較成熟的地步。本文主要從輸氣管道中的燃?xì)鈮嚎s機(jī)組入手，對(duì)燃?xì)鈮嚎s機(jī)組的效率提升進(jìn)行探究，為實(shí)際中提升燃?xì)鈮嚎s機(jī)組的效率提供科學(xué)依據(jù)。

輸氣管道；燃?xì)鈮嚎s機(jī)組；效率提升；西氣東輸

1 我國(guó)的天然氣管道建設(shè)及燃?xì)鈮嚎s機(jī)使用現(xiàn)狀

1.1 天然氣管道建設(shè)情況

當(dāng)今世界，石油和天然氣成為了一次能源的支柱，天然氣是一種清潔能源，自然得到廣泛使用。但是天然氣的輸送卻一直成為人們永恒的話(huà)題。下面就要說(shuō)到輸氣管道。輸氣管道主要是指用來(lái)輸送天然氣的管道，輸氣管道作為一種載體，通過(guò)對(duì)天然氣的計(jì)量、過(guò)濾、增壓、輸送，實(shí)現(xiàn)將天然氣輸送到下游用戶(hù)。長(zhǎng)距離輸氣管道主要包括：輸氣管段、首站、壓氣站、中間氣體接收站、中間氣體分輸站、末站等。

1.2 燃?xì)鈮嚎s機(jī)使用現(xiàn)狀

燃?xì)鈮嚎s機(jī)組由燃?xì)獍l(fā)生器、動(dòng)力渦輪和離心式壓縮機(jī)組成，其輔助系統(tǒng)包括燃料氣系統(tǒng)、礦物油系統(tǒng)、合成油系統(tǒng)、液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)、干氣密封系統(tǒng)、渦輪進(jìn)排氣系統(tǒng)、箱體通風(fēng)系統(tǒng)、消防與安全系統(tǒng)、在/離線水洗系統(tǒng)等。在天然氣管道輸送工程中，燃?xì)怛?qū)動(dòng)離心壓縮機(jī)的發(fā)揮著重要的作用。

燃?xì)鈮嚎s機(jī)組是天然氣輸送管道的主要設(shè)備，也是壓氣站的核心部分。壓縮機(jī)是一種用來(lái)提高氣體壓力、輸送氣體的一種工具，這種工具是通過(guò)燃燒天然氣驅(qū)動(dòng)縮機(jī)組對(duì)天然氣做功，將氣體體積縮小，壓力增加，為天然氣的輸送過(guò)程增添能量補(bǔ)充，從而保證用戶(hù)的使用。

目前我國(guó)已經(jīng)建成的天然氣管道主要包括，西氣東輸一、二、三線、中亞管道ABC線、西南管道、中緬管道、川渝地區(qū)輸氣管網(wǎng)及陜京線。而有的天然氣管道所經(jīng)過(guò)的地區(qū)并不能提供足夠的外電，因此主要采用燃?xì)鈮嚎s機(jī)組，以GE、RR壓縮機(jī)機(jī)組為主。以西氣東輸二線的哈薩克段為例，在這總長(zhǎng)度為1301公里的油氣運(yùn)輸線中，共建立了5個(gè)壓氣站，分別為CCSI、CCS2、CCS4、CCS6、CCS。而其中的CCS6站中安裝了Royce—Rolls的機(jī)組，其型號(hào)為號(hào)RB211—24G。與之前的國(guó)內(nèi)再用的壓縮機(jī)相比較，其工作環(huán)境適應(yīng)性高，環(huán)境污染少，同時(shí)又能夠有效的提升輸氣效率，為天然氣長(zhǎng)輸管道的穩(wěn)定提供了保障。

2 燃?xì)鈮嚎s機(jī)組設(shè)備存在的問(wèn)題

自西氣東輸工程實(shí)施以來(lái)，我國(guó)的燃?xì)鈮嚎s機(jī)在輸氣管道中得到了廣泛應(yīng)用，并為輸氣工程的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)。燃?xì)鈮嚎s機(jī)經(jīng)過(guò)近些年的發(fā)展，其機(jī)組工作效率得到了極大的提升。但與此同時(shí)，燃?xì)鈮嚎s機(jī)在工作中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。因此為了提高燃?xì)馐綁嚎s機(jī)在輸氣管道中的使用，有必要對(duì)其進(jìn)行效率提升。

2.1 存在的問(wèn)題

從燃?xì)廨啓C(jī)組效率的測(cè)試結(jié)果可以看出，其主要存在的問(wèn)題有：首先，燃?xì)廨啓C(jī)的效率在整體上還有些偏低，從而造成機(jī)組效率偏低；其次，當(dāng)燃?xì)鈾C(jī)輪低負(fù)荷運(yùn)作時(shí)，就會(huì)影響燃?xì)鈾C(jī)輪的熱效率，使得其效率發(fā)生下降。這兩方面的因素，綜合起來(lái)就影響了我國(guó)燃?xì)鈾C(jī)組效率的提升。因此，在目前天然氣需求不斷加大的發(fā)展形勢(shì)下，要采取相關(guān)措施，來(lái)提高燃?xì)鈾C(jī)組的工作效率，從而更好地滿(mǎn)足西氣東輸工程對(duì)其的需要。

3 提高燃?xì)鈮嚎s機(jī)組效率的方案

通過(guò)以上相關(guān)分析，燃?xì)鈮嚎s機(jī)組工作效率主要受兩方面因素的影響，因此為了促進(jìn)其效率的提升，也要從這兩方面出發(fā)，具體來(lái)說(shuō)要做到：

（1）由于燃?xì)獾臏囟群蛯?duì)其的壓縮比是影響燃?xì)鈾C(jī)輪運(yùn)作效率的主要因素，因此為了提高壓縮機(jī)組的工作效率，必須提高燃?xì)鉁囟龋c此同時(shí)相應(yīng)的提高壓縮比。這樣能夠提高燃?xì)廨啓C(jī)的效率，進(jìn)而提高燃?xì)鈮嚎s機(jī)組的效率，達(dá)到目的。

（2）當(dāng)燃?xì)鈾C(jī)處于低負(fù)荷工作狀態(tài)時(shí)，就會(huì)影響燃?xì)廨喌墓ぷ餍省Ｒ虼嗽诠ぷ鲗?shí)踐中，要避免燃?xì)廨喒ぷ魈幱诘拓?fù)荷的狀態(tài)，這樣可以極大效率地提高其工作效率。燃?xì)廨啓C(jī)有不同的功率可以選擇，在選擇時(shí)可以盡量選擇高效率，這樣在高負(fù)荷狀態(tài)下工作能提高燃?xì)鈮嚎s機(jī)的效率。

（3）要想增加輸氣量，提高輸氣管道的輸氣能力，提高首站的入口壓力是一個(gè)很有效果的辦法。對(duì)壓縮機(jī)出口的天然氣進(jìn)行冷卻，降低壓縮機(jī)出口的天然氣溫度。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)表明，確實(shí)較低的溫度相較于較高的溫度輸氣量要明顯增多。

（4）降低阻力。輸氣管道中阻力的存在是影響輸氣管道輸送燃?xì)獾闹匾矫妗Ｈ細(xì)鈮嚎s機(jī)壓縮天然氣時(shí)遇到阻力效率自然會(huì)下降。因此，要改善輸氣線沿線的各種設(shè)備，在內(nèi)壁使用一些防腐蝕材料，定期清理管道內(nèi)廢棄材料、液體等，減少阻力。

以上解決方案并不適用于所有情況，具體問(wèn)題具體分析，靈活運(yùn)用還是十分重要的。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)天然氣工程的發(fā)展，我國(guó)的輸氣管道技術(shù)取得了很大的進(jìn)步。但從世界范圍來(lái)看，我國(guó)的相關(guān)技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的差距，尤其是燃?xì)鈮嚎s機(jī)工作效率的提升，還有很大的發(fā)展空間。因此，在之后的發(fā)展中，要進(jìn)行積極的研究，并加大國(guó)際技術(shù)交流，借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行輸氣管道建設(shè)的優(yōu)化和燃?xì)鈮嚎s機(jī)組效率的提升，只要我們朝這個(gè)方向努力，相信不久的將來(lái)，我國(guó)在輸氣管道中燃?xì)鈮嚎s機(jī)組效率提升方面將會(huì)有十分突出的進(jìn)展。

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