[發明專利]一種降低天然氣長輸管道直接能耗的方法

在審

• 申請號: 201610487657.4
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN107543035A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 黑龍江省康格爾科技有限公司
• 主分類號: F17D1/04
• 分類號: F17D1/04;F17D1/20;F17D3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種能耗降低方法，具體涉及一種降低天然氣長輸管道直接能耗的方法，屬于節能技術領域。

背景技術

隨著社會經濟的發展，化石燃料的燃燒帶來的環境問題日益嚴重，天然氣因自身熱值高、安全環保、經濟性好等特點被廣泛應用到各行各業；但由于天然氣多集中在人煙稀少的我國西部地區，且大部分處于交通不發達地區，與天然氣消費地區相隔較遠；這就使天然氣須經過長距離運輸，因此長輸管道成為天然氣運輸的主要途徑；隨著輸氣管道的不斷增多，長輸管道天然氣的能耗問題逐步顯現，為了控制天然氣的運輸成本，急需對天然氣長輸管道的能耗問題進行研究并采取相應措施來降低運輸能源消耗；天然氣作為一種清潔能源，在世界范圍內被廣泛應用，天然氣的輸送分為管道運輸和液化運輸，由于天然氣不易儲存，管道運輸是天然氣運輸的最佳方式，目前世界范圍內已建成的管道達150萬公里，已經連接成地區性、全國性或國家性的管道運輸網絡；在管道運輸方面，首先必須保證運輸的安全性和可靠性，同時管道運輸中產生的能源消耗也是急需解決的問題。因此，為了解決以上問題，亟待研發一種新的降低天然氣長輸管道直接能耗的方法。

發明內容

（一）要解決的技術問題

為解決上述問題，本發明提出了一種降低天然氣長輸管道直接能耗的方法，通過機組的運行狀態進行優化調整、選擇合理的設備及增加涂層降低管道的摩擦阻力可以有效地降低直接能耗，降低天然氣的長輸管道的能耗，從而降低天然氣的運輸成本。

（二）技術方案

本發明的降低天然氣長輸管道直接能耗的方法，包括以下步驟：

第一步，優化輸氣管道的運行，優化輸氣管道的運行是指在管道初期能耗最小的情況下，實現供需平衡，高效完成天然氣的輸送，在保證供應量的同時，降低能耗和天然氣的運輸成本；這種降低能耗的方式通過利用相應的控制系統，在管理和調度上保證系統在最低能耗的情況下運行，以此來降低管道運輸的直接能耗；

第二步，降低管道阻力，減小管道的摩擦力是降低能源消耗的有效方式，對管道內壁按照RP512標準進行涂層，來降低管道內壁的摩擦力；通過采用涂層技術可以在相同的管道壓力和溫度下，提高5%~8%的輸氣量，有效地降低了直接能源消耗；

第三步，合理地選擇壓縮機、原動機，壓縮機主要應用在壓氣站，壓氣站主要完成對管道的增壓，為天然氣的傳輸補充能量；壓縮機的能源消耗是直接能源損耗中最大的一部分；在天然氣管道運輸中的壓縮機主要分為往復式和離心式兩種；離心式壓縮機的壓縮比和熱效率比較低，沒有往復運動的部件，排量比較大，在控制方面比較容易實現流量的調節和控制，在大排量低壓比的運輸環境下比較適合采用離心式壓縮機；往復式壓縮機的壓縮比和熱效率比較高，同時往復運動的部件易磨損，維護率高，在低排量、高壓比的運輸環境下使用往復式壓縮機；

第四步，優化壓縮機的運行，管道的輸氣量變化時，會造成壓縮機偏離原來的運行狀態，使機組的效率下降，增加系統的能源消耗；針對此情況，在長輸管道的末端增加管道儲氣裝置，用于緩沖因輸氣量的變化對系統運行狀態的影響；

第五步，采用先進的輸氣工藝，采用高壓輸送和富氣傳輸，可以有效降低天然氣在長距離管道運輸中的能量損失。

進一步地，所述第一步中優化輸氣管道的運行其在優化方面分為穩態最優工況、最優調度和動態下的最優工況。

作為優選的實施方案，選擇壓縮機的原動機時，如果壓氣站距離電網較近，選擇以電動機作為原動機；如果距離電網較遠，則采用燃氣輪機；使用燃氣輪機時要配合使用效率較高的機組，同時配套建設熱力回收循環系統，提高機組的熱效率，降低能源消耗。

（三）有益效果

與現有技術相比，本發明的降低天然氣長輸管道直接能耗的方法，通過機組的運行狀態進行優化調整、選擇合理的設備及增加涂層降低管道的摩擦阻力可以有效地降低直接能耗，降低天然氣的長輸管道的能耗，從而降低天然氣的運輸成本。

具體實施方式

一種降低天然氣長輸管道直接能耗的方法，包括以下步驟：

第一步，優化輸氣管道的運行，優化輸氣管道的運行是指在管道初期能耗最小的情況下，實現供需平衡，高效完成天然氣的輸送，在保證供應量的同時，降低能耗和天然氣的運輸成本；這種降低能耗的方式通過利用相應的控制系統，在管理和調度上保證系統在最低能耗的情況下運行，以此來降低管道運輸的直接能耗；