压缩机余隙调节节能改造
王后生
【摘 要】在目前的天然氣生产中，往复式压缩机有着重要作用，其对天然气的开采和运输产生了积极作用，但是从具体的分析来看，此种设备存在着耗能大的显著特点，所以在天然气的开采和运输中，能耗问题需要得到重点解决。往复式天然气压缩机的优势明显，但是能耗较高，这对其具体应用十分不利，因此在其具体应用中，应从理论和实践两方面对压缩机的节能降耗讨论，这对于压缩机的具体利用价值发挥效果显著。
【Abstract】 Reciprocating compressor plays an important role in the current natural gas production， which has a positive effect on the exploitation and transportation of natural gas. But from the perspective of the specific analysis， this kind of equipment has obvious characteristics of large energy consumption， so in the exploitation and transportation of natural gas， energy consumption needs to be mainly solved. Reciprocating natural gas compressor has obvious advantages， but its energy consumption is high， which is very unfavorable for its specific application. Therefore， in its specific application， we should actively discuss the energy saving and consumption reduction of compressor from both theoretical and practical aspects， which plays a significant role in the specific utilization value of compressor.
【关键词】压缩机;余隙调节;节能
【Keywords】compressor; clearance adjustment; energy saving
【中图分类号】TB652? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2018）12-0151-02
1 引言
胜利油田孤岛压气站两台RDS天然气压缩机组，是2011年投产的新机组，设计排量单台23.5万方/天，最小输气量16万方/天左右，主要功能是将胜利油田黄河以北的油田伴生气升压外输，同时为伴生气净化装置配套。投产初期，机组外输排量符合油田生产实际，但近几年，随着油田改革的进一步深入，天然气应用市场的进一步开拓，进入孤岛压气站的油田伴生气量逐年减少，冬季伴生气量一度低于3万方/天，虽经对机组工艺参数进行调整，但每天依然要回流8～10万方/天左右外输气，才能维持机组的正常运行，机组的运行效率大幅降低，每年因为打回流浪费大量电能。压缩机组为压气站大系统配套，虽有配套气量的要求，但机组自身的节能前景广阔。经多方论证，我们认为，可以将机组原有的一段手动余隙调节系统进行升级节能改造，改为可变余隙自动调节系统，余隙气缸调节范围为60%～100%[1]。
2 余隙调节装置的控制选择
国内有能力对天然气压缩机组进行余隙改造的厂家不多，流行的控制方式为液压系统控制，在现场设置一套液压装置，通过液压泵和控制器配合，可以实现对余隙气缸的连续调节，实现节能的目的。液压控制的优点是技术成熟，控制稳定;缺点是现场设置液压站，液压管路多，泄露点多，机组检维修时有影响[2]。所以，我们经过考察、论证，认为将液压控制改为电动控制不失为一种简单有效的控制方式，现场装置简单，稳定性好，不需要过多的特殊设置，便于维护。
3 改造后的调试
现场的改造工作比较顺利，机组的两个一段气缸、一个二段气缸，分别更换了电动余隙调节系统，通过现场PLC控制柜控制，并与压缩机原DCS系统连接。经过现场安装、工艺、仪表确认，由余隙调节系统厂家出具试车规程，按照操作规程对机组进行调试。我们按照余隙气缸的控制开度大小，来确定余隙气缸量的大小：余隙控制开度为100%时，余隙气缸量为0%，余隙控制开度为90%时，余隙气缸量为10%，以此类推。我们分别将一段气缸余隙控制开度为100%、97%、95%、90%，60%～90%之间按照5%的间隔;相对应的，二段气缸余隙控制开度100%、100%、100%、95%，当一段气缸余隙控制开度小于90%时，二段气缸余隙控制开度始终保持90%。试运过程中，我们主要记录了进出口压力、进出口温度、机组排气量、机组振动、电机电压、电机电流、耗电量等参数。
4 节能效果与系统存在的问题
根据调试结果，我们得出，该电动余隙调节系统，节能效果良好，气量和机组电流都对应下降，而其他参数变化不大，满足了机组运行的条件，也满足了其他装置配套气量的需求[3]。与改造设想基本吻合，与上一年同期运行相比，日节电达1200Kwh以上。如果按照余隙控制最大开度60%运行，节能效果更大。但由于机组下游为天然气净化装置，同时考虑到季节气量问题，为满足下游天然气净化装置的需要，压缩机组余隙控制开度控制在80%以上运行较为合理，这也使得余隙调节节能系统无法最大限度地发挥其效能。到了冬季气量较低时，我们将摸索余隙低开度运行和净化装置的优化，以最大限度地降低机组能耗。
5 结论
①往复式天然气压缩机组余隙调节系统，有利于调节机组的运行，实现机组的节能。
②电驱动余隙调节机构，在生产现场能够满足生产安全级工艺需要。
③机组节能能力与生产实际要相适应，在满足整体系统安全运行的情况下，最大限度地降低机组能耗，将是今后一段时间站库管理的重点。
【参考文献】
【1】李国红，贾正首，薛忠峰，等.余隙容积无级调节技术在往复式压缩机中的应用[J].河南化工，2017，34（4）：34-36.
【2】张志丹.往复式压缩机余隙调节控制系统应用[J].中国科技投资， 2017（11）：26.
【3】李书璞，顾兴坤，岳建华，等.往复式压缩机余隙调节技术应用[J].石油化工设备，2016，45（5）：61-65.
【摘 要】在目前的天然氣生产中，往复式压缩机有着重要作用，其对天然气的开采和运输产生了积极作用，但是从具体的分析来看，此种设备存在着耗能大的显著特点，所以在天然气的开采和运输中，能耗问题需要得到重点解决。往复式天然气压缩机的优势明显，但是能耗较高，这对其具体应用十分不利，因此在其具体应用中，应从理论和实践两方面对压缩机的节能降耗讨论，这对于压缩机的具体利用价值发挥效果显著。
【Abstract】 Reciprocating compressor plays an important role in the current natural gas production， which has a positive effect on the exploitation and transportation of natural gas. But from the perspective of the specific analysis， this kind of equipment has obvious characteristics of large energy consumption， so in the exploitation and transportation of natural gas， energy consumption needs to be mainly solved. Reciprocating natural gas compressor has obvious advantages， but its energy consumption is high， which is very unfavorable for its specific application. Therefore， in its specific application， we should actively discuss the energy saving and consumption reduction of compressor from both theoretical and practical aspects， which plays a significant role in the specific utilization value of compressor.
【关键词】压缩机;余隙调节;节能
【Keywords】compressor; clearance adjustment; energy saving
【中图分类号】TB652? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2018）12-0151-02
1 引言
胜利油田孤岛压气站两台RDS天然气压缩机组，是2011年投产的新机组，设计排量单台23.5万方/天，最小输气量16万方/天左右，主要功能是将胜利油田黄河以北的油田伴生气升压外输，同时为伴生气净化装置配套。投产初期，机组外输排量符合油田生产实际，但近几年，随着油田改革的进一步深入，天然气应用市场的进一步开拓，进入孤岛压气站的油田伴生气量逐年减少，冬季伴生气量一度低于3万方/天，虽经对机组工艺参数进行调整，但每天依然要回流8～10万方/天左右外输气，才能维持机组的正常运行，机组的运行效率大幅降低，每年因为打回流浪费大量电能。压缩机组为压气站大系统配套，虽有配套气量的要求，但机组自身的节能前景广阔。经多方论证，我们认为，可以将机组原有的一段手动余隙调节系统进行升级节能改造，改为可变余隙自动调节系统，余隙气缸调节范围为60%～100%[1]。
2 余隙调节装置的控制选择
国内有能力对天然气压缩机组进行余隙改造的厂家不多，流行的控制方式为液压系统控制，在现场设置一套液压装置，通过液压泵和控制器配合，可以实现对余隙气缸的连续调节，实现节能的目的。液压控制的优点是技术成熟，控制稳定;缺点是现场设置液压站，液压管路多，泄露点多，机组检维修时有影响[2]。所以，我们经过考察、论证，认为将液压控制改为电动控制不失为一种简单有效的控制方式，现场装置简单，稳定性好，不需要过多的特殊设置，便于维护。
3 改造后的调试
现场的改造工作比较顺利，机组的两个一段气缸、一个二段气缸，分别更换了电动余隙调节系统，通过现场PLC控制柜控制，并与压缩机原DCS系统连接。经过现场安装、工艺、仪表确认，由余隙调节系统厂家出具试车规程，按照操作规程对机组进行调试。我们按照余隙气缸的控制开度大小，来确定余隙气缸量的大小：余隙控制开度为100%时，余隙气缸量为0%，余隙控制开度为90%时，余隙气缸量为10%，以此类推。我们分别将一段气缸余隙控制开度为100%、97%、95%、90%，60%～90%之间按照5%的间隔;相对应的，二段气缸余隙控制开度100%、100%、100%、95%，当一段气缸余隙控制开度小于90%时，二段气缸余隙控制开度始终保持90%。试运过程中，我们主要记录了进出口压力、进出口温度、机组排气量、机组振动、电机电压、电机电流、耗电量等参数。
4 节能效果与系统存在的问题
根据调试结果，我们得出，该电动余隙调节系统，节能效果良好，气量和机组电流都对应下降，而其他参数变化不大，满足了机组运行的条件，也满足了其他装置配套气量的需求[3]。与改造设想基本吻合，与上一年同期运行相比，日节电达1200Kwh以上。如果按照余隙控制最大开度60%运行，节能效果更大。但由于机组下游为天然气净化装置，同时考虑到季节气量问题，为满足下游天然气净化装置的需要，压缩机组余隙控制开度控制在80%以上运行较为合理，这也使得余隙调节节能系统无法最大限度地发挥其效能。到了冬季气量较低时，我们将摸索余隙低开度运行和净化装置的优化，以最大限度地降低机组能耗。
5 结论
①往复式天然气压缩机组余隙调节系统，有利于调节机组的运行，实现机组的节能。
②电驱动余隙调节机构，在生产现场能够满足生产安全级工艺需要。
③机组节能能力与生产实际要相适应，在满足整体系统安全运行的情况下，最大限度地降低机组能耗，将是今后一段时间站库管理的重点。
【参考文献】
【1】李国红，贾正首，薛忠峰，等.余隙容积无级调节技术在往复式压缩机中的应用[J].河南化工，2017，34（4）：34-36.
【2】张志丹.往复式压缩机余隙调节控制系统应用[J].中国科技投资， 2017（11）：26.
【3】李书璞，顾兴坤，岳建华，等.往复式压缩机余隙调节技术应用[J].石油化工设备，2016，45（5）：61-65.
