输气管道增压站.pptx

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1、天然气管道输送工艺一、概况一、概况1 1）管道输送成本低）管道输送成本低2 2）天然气输送系统包括：功率很大的压气站（通常建在管道沿线）天然气输送系统包括：功率很大的压气站（通常建在管道沿线100-100-200Km200Km距离上）；地上和地下储气库；进气和分气支线；天然气处理距离上）；地上和地下储气库；进气和分气支线；天然气处理设施；其它站场；设施；其它站场；3 3）大型天然气管道输送系统，通常管径）大型天然气管道输送系统，通常管径600mm600mm以上，目前最大的以上，目前最大的1422mm1422mm第1页/共42页天然气管道输送工艺一、概况一、概况4 4）天然气管道输送的特点：管道

2、输气量一年中变化很大（用不均匀系）天然气管道输送的特点：管道输气量一年中变化很大（用不均匀系数表示）；为调峰需要建立地下储气库数表示）；为调峰需要建立地下储气库定义：用气量不均匀系数定义：用气量不均匀系数K Kmm=Q=Qmaxmax/Q/Qmm;相对供气变化幅度相对供气变化幅度=（QQmaxmax-K-Kmm）/Q/Qmm;QQmaxmax历年来一个月中的最大昼夜平均供气量；历年来一个月中的最大昼夜平均供气量；QQmm整个一年中的昼夜平均供气量；整个一年中的昼夜平均供气量；第2页/共42页天然气管道输送工艺一、概况一、概况用气量不均匀性实例用气量不均匀性实例第3页/共42页天然气管道输送工艺

3、一、概况一、概况 实例：某时期，俄罗斯不同输气管道工况分析表明，输气管道相对供气变化幅实例：某时期，俄罗斯不同输气管道工况分析表明，输气管道相对供气变化幅度的数值范围为度的数值范围为0.08-0.250.08-0.25，尽管在许多情况下，尽管在许多情况下有缓冲用户和地下储气库的存在有缓冲用户和地下储气库的存在，目前仍然有进一步增长的趋势目前仍然有进一步增长的趋势。分析主要原因如下：。分析主要原因如下：1 1）到夏季天然气需用量减少，热电站开始转为以天然气做燃料，由于固体、液）到夏季天然气需用量减少，热电站开始转为以天然气做燃料，由于固体、液体燃料供应困难，这些热电厂实际全年以天然气为燃料，使得

4、输气管道一年中难体燃料供应困难，这些热电厂实际全年以天然气为燃料，使得输气管道一年中难以缓和供气不平衡性以缓和供气不平衡性第4页/共42页天然气管道输送工艺一、概况一、概况 实例：某时期，俄罗斯不同输气管道工况分析表明，输气管道相对供气变化幅实例：某时期，俄罗斯不同输气管道工况分析表明，输气管道相对供气变化幅度的数值范围为度的数值范围为0.08-0.250.08-0.25，尽管在许多情况下，尽管在许多情况下有缓冲用户和地下储气库的存在有缓冲用户和地下储气库的存在，目前仍然有进一步增长的趋势目前仍然有进一步增长的趋势。分析主要原因如下：。分析主要原因如下：2 2）随着城市和乡镇天然气工作的深入展

5、开，导致公共公共服务对对天然气需求）随着城市和乡镇天然气工作的深入展开，导致公共公共服务对对天然气需求量的增大，从而扩大了一年中最大供气量与最小供气量之间的差距。量的增大，从而扩大了一年中最大供气量与最小供气量之间的差距。第5页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站概述：天然气在输气管道的流动过称中由于各种摩擦、其压力不断下降，导概述：天然气在输气管道的流动过称中由于各种摩擦、其压力不断下降，导致管道的输气通过能力降低，仅靠天然气地层压力长距离大量输送天然气是致管道的输气通过能力降低，仅靠天然气地层压力长距离大量输送天然气是不可能的。不可能的。压气站：要保持天然气管道中以规定的流量、

6、管道沿线的最优压力，必须建压气站：要保持天然气管道中以规定的流量、管道沿线的最优压力，必须建立压气站立压气站第6页/共42页天然气管道输送工艺 压气站：要保持天然气管道中以规定的流量、管道沿线的最优压力，必须压气站：要保持天然气管道中以规定的流量、管道沿线的最优压力，必须建立压气站建立压气站干线输气管道沿干线输气管道沿线压气站布局原线压气站布局原理理二、压气站二、压气站第7页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站1 1、首站压气站、首站压气站 特点：高压比；由几台输气机组串联工作提供；首站压气站需要对天然气进行处理，特点：高压比；由几台输气机组串联工作提供；首站压气站需要对天然气进行

7、处理，（除尘、干燥、脱水和冷凝液、脱硫等）（除尘、干燥、脱水和冷凝液、脱硫等）首站压气站直接建在气田之后，用途首站压气站直接建在气田之后，用途就是供天然气保持必要的压力，以便继就是供天然气保持必要的压力，以便继续在干线输气管道中输送。续在干线输气管道中输送。第8页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站2 2、中间压气站、中间压气站 一般每隔一般每隔100-200Km100-200Km建一座压气建一座压气站站，主要根据设计要求，把进站的天，主要根据设计要求，把进站的天然气从进口压力压缩到出口压力，以然气从进口压力压缩到出口压力，以保证干线输气管道中规定的天然气流量保证干线输气管道中规定

8、的天然气流量。大型干线输气管道主要按照。大型干线输气管道主要按照7.5MPa7.5MPa以上的压以上的压力建造力建造第9页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站3 3、增压站、增压站 建在有地下储气库的地方，用途是：建在有地下储气库的地方，用途是：从从干线输气管道中把天然气压送到地下储气库干线输气管道中把天然气压送到地下储气库中，以及从地下储气库中抽出天然气。中，以及从地下储气库中抽出天然气。也有建在气田的，一般当地层压力下降到低于干线输气管道中的压力是，与中间也有建在气田的，一般当地层压力下降到低于干线输气管道中的压力是，与中间压气站相比，增压站的显著特点是高压比（压气站相比，增压

9、站的显著特点是高压比（2-42-4）第10页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站压气站与干线输气管压气站与干线输气管道的链接枢纽道的链接枢纽第11页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站干线输气管道清管器收发室干线输气管道清管器收发室第12页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站天然气净化装置天然气净化装置第13页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站天然气冷却装置天然气冷却装置第14页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站输气机组输气机组第15页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站压气机车间工艺压气机车间工艺链接管网链接管网第1

10、6页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站机组工艺链接管机组工艺链接管网上的节流阀网上的节流阀第17页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站启动用天然气和燃启动用天然气和燃料气的处理装置料气的处理装置第18页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站脉冲气处理装置脉冲气处理装置第19页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站各种辅助设备（润滑油设备、锅各种辅助设备（润滑油设备、锅炉房、空气压缩机、油料库、配炉房、空气压缩机、油料库、配气站、调节站等）气站、调节站等）第20页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站动力设备（变电站、变压器、配动力设备（变

11、电站、变压器、配电装置、备用发电机）电装置、备用发电机）第21页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站总控室和自控系统总控室和自控系统第22页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站压气站电化学链接管压气站电化学链接管网电化学保护设备网电化学保护设备第23页/共42页天然气管道输送工艺二、压气站二、压气站 经过压气站输送的天然经过压气站输送的天然气流量可以通过气流量可以通过接通和切接通和切断输气机组断输气机组、改变输气机改变输气机组的转速来调节组的转速来调节。所有情况下，所有情况下，都应力求都应力求减少机组数量，同时达到减少机组数量，同时达到输气量的要求。以减少燃输气量的要求

12、。以减少燃料气消耗料气消耗 天然气长距离管道输送包含极其复杂的技术问题，这一问题的解决在许天然气长距离管道输送包含极其复杂的技术问题，这一问题的解决在许多方面取决于天然气工业和整个国家经济的发展多方面取决于天然气工业和整个国家经济的发展第24页/共42页天然气管道输送工艺三、压气站工艺流程三、压气站工艺流程 标准的压气机车间工艺流程应能保证：标准的压气机车间工艺流程应能保证：来自输气管道的天然气进站；在专门的除尘器和过滤一分离器中清除天然气中来自输气管道的天然气进站；在专门的除尘器和过滤一分离器中清除天然气中的机械杂质和液滴；对天然气流按输气机组进行分配，使机组达到最优负荷；对的机械杂质和液滴

13、；对天然气流按输气机组进行分配，使机组达到最优负荷；对天然气进行压缩后在其进入输气管道之前，有可能对天然气进行冷却；在启动和天然气进行压缩后在其进入输气管道之前，有可能对天然气进行冷却；在启动和停输时有可能进入停输时有可能进入“站内循环站内循环”；越站输气；通过专门的放空管有可能把所有工；越站输气；通过专门的放空管有可能把所有工艺管线中的天然气放人大气中。艺管线中的天然气放人大气中。第25页/共42页天然气管道输送工艺三、压气站工艺流程三、压气站工艺流程输气机组原则上有两种连接方式：输气机组原则上有两种连接方式：(1)(1)对于全压式离心式压气机，并联连接；对于全压式离心式压气机，并联连接；(

14、2)(2)对于非全压式离心式压气机，串联连接。对于非全压式离心式压气机，串联连接。第26页/共42页天然气管道输送工艺三、压气站工艺流程三、压气站工艺流程 全压式离心式压气机：全压式离心式压气机：其流通部分是这样设计的：在转子的额定转速下，能使压比达到由压气站进口其流通部分是这样设计的：在转子的额定转速下，能使压比达到由压气站进口和出口的计算设计压力所决定的和出口的计算设计压力所决定的1 145451 15050。非全压式离心式压气机：非全压式离心式压气机：其流通部分是按其流通部分是按1 123231 12525的压比计算的。在使用中通常必须采取两级或的压比计算的。在使用中通常必须采取两级或三

15、级压缩，以保证压比达到三级压缩，以保证压比达到1 14545以上，这主要用于地下储气库的压气站上。以上，这主要用于地下储气库的压气站上。第27页/共42页天然气管道输送工艺三、压气站工艺流程三、压气站工艺流程并联连接并联连接采用全压式采用全压式离心压缩机离心压缩机第28页/共42页天然气管道输送工艺三、压气站工艺流程三、压气站工艺流程串联连接串联连接第29页/共42页天然气管道输送工艺四、压气站管网阀门四、压气站管网阀门压气站管网阀门主要分为四类：压气站管网阀门主要分为四类：全站阀：全站阀：安装在压气站与干线输气管道的链接枢纽上，用于切断压气站与输气安装在压气站与干线输气管道的链接枢纽上，用于

16、切断压气站与输气管道的联系，以及把天然气从压气站的工艺管网中放入大气。管道的联系，以及把天然气从压气站的工艺管网中放入大气。状态阀：状态阀：保证输气机组有可能改变工作方式，保证工作机组群的选择保证输气机组有可能改变工作方式，保证工作机组群的选择第30页/共42页天然气管道输送工艺四、压气站管网阀门四、压气站管网阀门压气站管网阀门主要分为四类：压气站管网阀门主要分为四类：机组阀：机组阀：直接归属于离心压气机的链接管道保证压气机接通压气站的工艺管道。直接归属于离心压气机的链接管道保证压气机接通压气站的工艺管道。护站阀：护站阀：当压气站发生任何事故时自动切断压气站与干线输气管道的联系当压气站发生任何

17、事故时自动切断压气站与干线输气管道的联系第31页/共42页天然气管道输送工艺五、输气机组类型五、输气机组类型压气站的输气机组按驱动装置的类型主要可分为三类：压气站的输气机组按驱动装置的类型主要可分为三类：燃气轮机输气机组、燃气轮机输气机组、电动机输气机组、电动机输气机组、燃气发动机输气机组。燃气发动机输气机组。燃气轮机输气机组驱动装置燃气轮机输气机组驱动装置是压气站驱动装置的主要类型，属于这一类的有：是压气站驱动装置的主要类型，属于这一类的有：固定式燃气轮机、航空型燃气轮机和船用型燃气轮机。固定式燃气轮机、航空型燃气轮机和船用型燃气轮机。第32页/共42页天然气管道输送工艺五、输气机组类型五、

18、输气机组类型压气站的输气机组按驱动装置的类型主要可分为三类：压气站的输气机组按驱动装置的类型主要可分为三类：燃气轮机输气机组、燃气轮机输气机组、电动机输气机组、电动机输气机组、燃气发动机输气机组。燃气发动机输气机组。燃气发动机输气机组燃气发动机输气机组用于较小直径（用于较小直径（300-350mm300-350mm）的输气管道上）的输气管道上第33页/共42页俄罗斯干线输气俄罗斯干线输气管道机组情况管道机组情况第34页/共42页俄罗斯干线输气管道机组情况俄罗斯干线输气管道机组情况第35页/共42页天然气管道输送工艺五、输气机组类型五、输气机组类型1 1）单位质量上的功率高单位质量上的功率高；2

19、 2）可以通过）可以通过改变改变燃气轮机动力涡轮燃气轮机动力涡轮转速转速的办法来的办法来调节天然气的流量调节天然气的流量；3 3）可以利用所输的天然气作为燃料，水和润滑的耗量较少，）可以利用所输的天然气作为燃料，水和润滑的耗量较少，4 4）可直接传动，）可直接传动，有进一步提高燃气轮机的主要指标有进一步提高燃气轮机的主要指标(首先是效率首先是效率)的实际的实际可能性。可能性。燃气轮机输气机组的缺点是：效率较低，从而使用于输气的燃料气耗燃气轮机输气机组的缺点是：效率较低，从而使用于输气的燃料气耗量过多；噪声大，特别在燃气轮机空气进气室附近。量过多；噪声大，特别在燃气轮机空气进气室附近。各自优缺点

20、：各自优缺点：燃气轮机输气机组燃气轮机输气机组第36页/共42页天然气管道输送工艺五、输气机组类型五、输气机组类型1 1）保持生态环境干净；）保持生态环境干净；2 2）操作简单；）操作简单；3 3）维护工作量小；）维护工作量小；缺点是：必须输入电能，不能通过改变动力轴的转速来调节天然气的缺点是：必须输入电能，不能通过改变动力轴的转速来调节天然气的流量流量(但采用调速电机也可适当调节流量但采用调速电机也可适当调节流量)。各自优缺点：各自优缺点：电动机输气机组电动机输气机组第37页/共42页天然气管道输送工艺五、输气机组类型五、输气机组类型各自优缺点：各自优缺点：活塞式发动机输气机组活塞式发动机输

21、气机组1 1）允许的压比变化范围大；允许的压比变化范围大；2 2）机组的效率比较高。）机组的效率比较高。活塞式燃气发动机输气机组的活塞式燃气发动机输气机组的缺点缺点是：结构复杂、金属耗量大，润滑油和是：结构复杂、金属耗量大，润滑油和冷却水耗量较高，必须有很厚的基础。冷却水耗量较高，必须有很厚的基础。第38页/共42页天然气管道输送工艺五、输气机组类型五、输气机组类型任何一类输气机组应满足下列基本要求：任何一类输气机组应满足下列基本要求：1 1）在较大范围改变压比的可能性）在较大范围改变压比的可能性2 2）机组工作的可靠性）机组工作的可靠性3 3）最大程度的独立性）最大程度的独立性4 4）较高的经济性）较高的经济性5 5）符合环境生态要求）符合环境生态要求 燃气轮机组符合上述条件，因此得到最广泛应用燃气轮机组符合上述条件，因此得到最广泛应用第39页/共42页天然气管道输送工艺五、输气机组类型五、输气机组类型第40页/共42页天然气管道输送工艺六、压气站的脉冲器、燃料气、和启动气系统六、压气站的脉冲器、燃料气、和启动气系统第41页/共42页感谢您的观看！第42页/共42页