天然气长输管道设计中的节能分析

沈凤菊

（北京石大东方工程设计有限公司，山东东营 257000）

天然气长输管道设计中的节能分析

沈凤菊

（北京石大东方工程设计有限公司，山东东营 257000）

在进行天然气长输管道的设计及运行过程中，要采用正确的方式进行节能减耗，使得长输管道的输气量提升，减少运输过程的能耗。在降低运输成本的同时实现社会效益。因此，主要探讨天然气长输管道设计的节能措施，为其节能提供有效的参考意见。

天然气；长输管道；设计；节能分析

就管道行业而言，天然气长输管道运输是重点工作。随着我国节能减耗工作的开展，我国长输管道设计过程中也重视天然气长输管道节能工作的进行。如何降低管道的直接损耗成为现代社会亟需解决的问题。因此，对天然气长输管道设计中的节能措施进行分析具有重要的现实意义。

1 天然气长输管道设计节能措施

1.1 不断优化系统工艺设计

就目前而言，我国的管道运输发展迅速，管道在运行过程中不会采用单一的输气管道。我国已经建立起区域性的管道运输网络，因此，在对新管道进行设计时，需要适当地考虑新老管道的系统安全性，使其能提供顺畅的供气来源[1]。在投资较低的情况下提升系统工艺的设计水平。想要达到这一目标需要在优化系统构成，结合新老系统，使其构成一个相对完整的管网系统。对施工的状况进行仔细地计算与分析，促进管道系统构成更加优化。在设计过程中要充分地利用已有的设施设备，新建管道系统满足节省投资、安全环保的节能效果。

1.2 借助内涂层方式提升管道运输量

天然气在进行管道运输时，会受到管道的阻力。管道内壁的粗糙程度越大，管道的阻力就越大，在管道的输送量以及出口压力保持在正常水平时，输送的压降会更大[2]。面对这种情况，为减少管道的阻力，相关人员可以在管道的内壁上采用涂层技术，这有利于降低管道的腐蚀作用，使得管道的输送量不断提升。特别在长输管道运输过程中，采用这种方式更有效地提升管道的输送量。据准确数据记载，在管道内部涂层能将管道的输气量提高4%～8%。内部涂层使得管道内部保持在光滑的状况，极大程度上的降低了对运输过程的阻力，同时能有效地降低压缩机的消耗的功率。使得机组建设投资的费用大大降低，也降低了压缩机的能源消耗。站在经济的角度看，将管道的生命周期所产生的所有费用进行计算之后再决定是否需要对管道进行涂层[3]。但是就节能减排而言，采用涂层方式后能降低总装机的功率，减少压气站建立的数量，极大程度地降低了燃料的消耗。

1.3 选择合适的压缩机类型

在长输管道运输过程中，压缩机组是核心的、重要的增压设备。电动机、天然气轮机这两种类型是压缩机经常采用的原动机。实际上，电动机和燃气轮机在排放指标系数上存在着较大的差异。所以，长输管道在选择压缩机组类型的过程中要综合考虑当地能源的供应状况，在此基础上选择合适的压缩机组类型，最终实现节能减排的效果。

2 管道运行节能措施

2.1 促进管道运行优化

在确定管道系统物理参数的基础上，应根据对管道管系的水力学计算，对天然气管道的运行进行不断优化。在优化管道运行的过程中需要考虑气源的供应状况以及用户使用天然气波动的情况。在优化管道运行时要有效满足平稳输气与供气的目的，也要不断降低天然气总的原料动力费用，使其保持在最低水平为最佳。就长输管道而言，事先优化管道运行策略是最有效的节能措施。影响管道优化运行的因素多种多样，因此，在实现管道运行优化的同时需要综合考虑影响因素，及时地对方案进行调整。

2.2 促使压缩机组的运行效率提升

在管道总运营费用中，压气站的运行费用所占比重最大，其费用达到50%以上。在压气站中，压缩机与原动机的能源消耗最大，占到总费用的70%。由此可见，想要使输气能源消耗降低，要不断提升压缩机组的使用效率。在中机组保持满负荷的情况下能保证机组使用效率维持在正常水平，但是，其仍具有很大的节能空间。当压缩机组处于非满负荷的状态时，可以不断提升机组入口的压力，对压缩机的剩余缝隙进行调整，使得压缩机组的运行效率提升，最终提升节能效果。

3 利用余热方式开展节能工作

将生产过程中多余的热能转化为有用的电能，称为余热发电技术。据相关调查发现，在各个行业工作过程中会产生大量的燃料余热。针对这种情况，相关人员可以采用余热回收的办法进行余热发电。进行余热使得无用的热量得到了充分地利用，将其转化为电能，实现环境保护的效果。就目前而言，燃驱与电驱是输气管道压气站的主要驱动方式，燃驱站使用的燃机排烟温度可以达到500℃，将其收集并转化为电能具有良好的节能效果。

4 结语

综上所述，相关单位要重视天然气长输管道节能减耗工作的开展。从天然气节能管道设计、优化管道节能运行方式、利用余热方式等节能措施实现节能工作。在减少能源消耗的基础上实现更大的社会效益，最终促进我国社会经济的迅速发展。

[1] 陈绍凯.高压天然气管道压力能的回收与利用技术[J].油气储运，2016，33（5）：36–43.

[2] 王柱华.榆林压气站高压变频调速节能技术[J].天然气与石油，2015，89（2）：89–96.

[3] 刘银春,杨光,常志波,等.天然气长输管道的节能降耗[J].天然气技术，2014，36（8）：96–102.

Energy Saving Analysis of Long Distance Natural Gas Pipeline Design

Shen Feng-ju

In the design and operation of long distance natural gas pipeline，it is necessary to use the right way to save energy and reduce consumption.To reduce the transportation cost and realize the social benef i t.Therefore，this paper mainly discusses the energy saving measures of long distance natural gas pipeline design，to provide effective reference for its energy saving.

natural gas；long distance pipeline；design；energy saving analysis

TE973.1

：A

：1003–6490（2017）04–0206–01

2017–04–08

沈凤菊（1972—），女，山东东营人，工程师，主要研究方向为石油化工工艺及油气储运。