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        煤層氣處理廠壓縮機(jī)組的應(yīng)用

        2016-03-14 08:01:02鄒學(xué)濤王鵬飛何海龍中石油渭南煤層氣管輸有限責(zé)任公司陜西渭南714019
        化工管理 2016年12期
        關(guān)鍵詞:運(yùn)轉(zhuǎn)氣量煤層氣

        鄒學(xué)濤 王鵬飛 何海龍(中石油渭南煤層氣管輸有限責(zé)任公司,陜西渭南714019)

        煤層氣處理廠壓縮機(jī)組的應(yīng)用

        鄒學(xué)濤 王鵬飛 何海龍(中石油渭南煤層氣管輸有限責(zé)任公司,陜西渭南714019)

        煤層氣處理廠壓縮機(jī)組的選型十分重要,應(yīng)該根據(jù)煤層氣處理廠的具體概況,工期建設(shè)規(guī)模等來選擇壓縮機(jī)組,掌握科學(xué)的選配原則與方法,同時(shí),將其有效用于煤層氣處理廠。本文結(jié)合某煤層氣處理廠的概況,分析了壓縮機(jī)組的選型與應(yīng)用。

        煤層氣處理廠;壓縮機(jī)組;選型;應(yīng)用

        1 煤層氣處理廠概況

        該煤層氣處理廠規(guī)模較大,設(shè)計(jì)規(guī)模為10×108 m3/a(分兩期建設(shè),一期建設(shè)3.33×108 m3/a,二期建設(shè)6.67×108 m3/a),遠(yuǎn)期預(yù)留10×108 m3/a處理裝置場地,負(fù)責(zé)接收上游集氣站來氣。

        煤層氣處理廠主要包括增壓與脫水的工藝,來自于上游集氣站的煤層氣經(jīng)氣液分離、換熱后進(jìn)入壓縮機(jī)增壓,再經(jīng)空冷、換熱后進(jìn)入過濾分離器分離,然后進(jìn)入脫水裝置脫水,最后經(jīng)計(jì)量外輸至下游用戶。

        壓縮機(jī)組的選型要達(dá)到合格的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn),具體為:出口溫度在50度以下,且年運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間要在8000小時(shí)以上。

        2 壓縮機(jī)組的科學(xué)選配

        2.1選配原則

        實(shí)際的煤層氣處理工作中,必須注重壓縮機(jī)組的選型,本著優(yōu)化配置、科學(xué)選擇的原則,來優(yōu)選壓縮機(jī)組。

        第一,切實(shí)依照國家制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、基建方針、規(guī)定制度等來優(yōu)化選擇,所選的壓縮機(jī)組必須符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

        第二,保證機(jī)組安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上,則要確保所選的壓縮機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)高效、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)成本低廉,且具有一定的創(chuàng)造性、創(chuàng)新性,從整體上達(dá)到最優(yōu)效果。

        第三,所安裝的壓縮機(jī)組,要確??梢詽M足煤層氣處理廠各個(gè)時(shí)期建設(shè)發(fā)展的要求。

        第四,重視增壓設(shè)備的質(zhì)量,優(yōu)選高端、先進(jìn)的工藝與技術(shù),從而確保其安全、高效地工作,當(dāng)工況發(fā)生變化時(shí),依然能夠正常發(fā)揮功能和作用。

        第五,本著安全、可靠、適用的思路來選好儀表,并依靠控制系統(tǒng),深入開發(fā)其自動(dòng)化、集中控制的功效,達(dá)到對各項(xiàng)生產(chǎn)裝置管控。

        第六,為了控制能耗、提高生產(chǎn)效率與效益,必須重視工藝參數(shù)的選擇,以及設(shè)備型號(hào)的選擇。

        2.2具體選配方法

        現(xiàn)階段,煤層氣主要采用兩大類型的壓縮機(jī)組,具體為:往復(fù)式與離心式。通常往復(fù)式壓縮機(jī)應(yīng)用范圍相對有限,常用在小流量、工況變化的處理站,運(yùn)行功率相對小,通常小于6000千瓦,具有良好的適應(yīng)能力,通常適合60%~100%工況中,一般用在分期規(guī)劃的油氣工程,這是因?yàn)槊簩託庾畛踅ㄔO(shè)階段,氣量生產(chǎn)較小,且不會(huì)出現(xiàn)較大的變化和波動(dòng),而且工程建設(shè)是分步驟、分階段展開。

        離心式壓縮機(jī)則正好相反,一般用在運(yùn)行工況較為穩(wěn)定且流量大的煤層氣處理廠,其壓比通常小于3,但是,運(yùn)轉(zhuǎn)功率卻相對較高,達(dá)到3萬千瓦,一般用在長輸管道的壓氣站。

        往復(fù)式壓縮機(jī)主要靠兩大方式來驅(qū)動(dòng),第一是電力、第二是燃?xì)?,二者皆能適應(yīng)氣田增壓。然而,同電力驅(qū)動(dòng)相比,燃?xì)獾墓ぷ餍矢?,通常能夠達(dá)到97%,運(yùn)轉(zhuǎn)較慢,能夠快速啟動(dòng),且處于安全、穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),然而,缺點(diǎn)體現(xiàn)在:需要較高的運(yùn)維成本,有較大噪音。電力驅(qū)動(dòng)則相反,具有一定的穩(wěn)定性,客觀溫度、環(huán)境等的變化都不會(huì)影響其運(yùn)行,一次投資較少,但運(yùn)行成本相對較高。電動(dòng)機(jī)壓縮機(jī)占地空間小、便于靈活操作,運(yùn)行噪音低,環(huán)保安全。然而,也存在一定不足:耗電量大、易受供電條件影響。如果在客觀電價(jià)相對穩(wěn)定、煤層氣價(jià)格上漲的條件下,可以考慮選擇電力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。

        3 壓縮機(jī)組的具體應(yīng)用

        3.1煤層氣處理廠概況

        處理廠初級建設(shè)階段,上游來氣量約為10×104m3/d,產(chǎn)氣量有逐年上升的趨勢。

        結(jié)合該煤層氣的產(chǎn)氣狀況、壓縮機(jī)科學(xué)設(shè)置原則,分階段施工等諸多特征,預(yù)計(jì)選擇以下幾大往復(fù)壓縮機(jī)的安裝方法:

        根據(jù)處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模及投產(chǎn)初期處理氣量,設(shè)想以下三種電機(jī)驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)配置方案。

        方案一:選用5臺(tái)壓縮機(jī)組,其中單機(jī)排量為50×104m3/d的壓縮機(jī)組3臺(tái),150×104m3/d的壓縮機(jī)組2臺(tái)。投產(chǎn)初期可運(yùn)行50×104m3/d的壓縮機(jī),達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模后,同時(shí)開2臺(tái)150×104m3/d的壓縮機(jī)。

        方案二:選用5臺(tái)壓縮機(jī)組,其中單機(jī)排量為50×104m3/d的壓縮機(jī)組2臺(tái),100×104m3/d的壓縮機(jī)組3臺(tái)。投產(chǎn)初期可運(yùn)行50×104m3/d的壓縮機(jī),達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)模后,同時(shí)開3臺(tái)100×104m3/d的壓縮機(jī)。

        方案三:選用7臺(tái)壓縮機(jī)組,單機(jī)排量為50×104m3/d,其中6臺(tái)運(yùn)行1臺(tái)備用。

        綜合各方因素,最終決定選擇第二套方案,最適合此煤層氣狀況,也能有效適應(yīng)分階段施工。

        3.2工況適應(yīng)度分析

        氣壓穩(wěn)定狀態(tài)下,通常通過余隙調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)速調(diào)整等方式來調(diào)節(jié)氣量,從而達(dá)到對工況的適應(yīng)。

        第一,余隙調(diào)節(jié)。此方法能夠有效控制壓縮機(jī)氣量,通常能控制額定進(jìn)氣量的10%~20%。選擇余隙調(diào)節(jié)的方法,對大排量壓縮機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié),從而提高單位壓縮機(jī)組可處理的氣量,無論是大排量還是小排量機(jī)器都能達(dá)到規(guī)定要求,符合處理廠建設(shè)規(guī)劃。

        第二,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。要想有效維護(hù)壓縮機(jī)的安全,提高其運(yùn)轉(zhuǎn)效率,就要確保其在恒定速度下運(yùn)轉(zhuǎn),通常可以采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的方法來確保壓縮機(jī)在良好狀態(tài)下運(yùn)行。

        4 結(jié)語

        煤層氣的開發(fā)有著自身的特點(diǎn),要從其建設(shè)分期、規(guī)模等方面來權(quán)衡壓縮機(jī)組的選型,同時(shí),也要從所在地的海拔、進(jìn)排氣損失等方面出發(fā),來選擇機(jī)組的運(yùn)行功率,要及時(shí)調(diào)整并修正功率,確保排氣量達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),要把握好壓縮機(jī)組的數(shù)量,以此來控制維修工作量。

        [1]李新軍.關(guān)于晉煤集團(tuán)煤層氣壓縮機(jī)組改造的分析說明[期刊論文]~中國化工貿(mào)易2012(1).

        [2]劉建宇.大機(jī)組改造涉及控制系統(tǒng)軟硬件改造問題的思考[J].第11屆中國化工學(xué)會(huì)信息技術(shù)應(yīng)用專業(yè)委員會(huì)年會(huì)~2007.

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