探析天然气集输系统节能减排技术

摘 要：随着社会经济的快速发展，能源枯竭与环境污染问题日益突出，天然气作为一种高效优质的清洁能源逐渐受到人们的青睐。天然气在运输过程中容易产生较大的能耗，为实现国家的可持续发展，节能减排战略对天然气行业的发展提出了更加严格的要求。本文主要对天然气集输系统存在的能耗问题及节能减排技术进行了分析。研究结果表明：目前天然气集输系统主要存在压缩机组节能缺陷、地面长距离输送系统节能缺陷和集输泵机组节能缺陷等问题，需要从降低压缩机组工作损耗、燃料损耗以及管道阻力损耗等方式来实现天然气集输系统的节能减排。

关键词：天然气;集输系统;节能减排;压缩机组

节能减排不仅是国家能源政策的需要，同时，也是提高企业市场竞争力和经济效益的可靠保证。管道输送是目前国际上运输天然气通行的做法之一，但是在运输过程中，由于压缩机组、地面长距离输送系统和集输泵机组存在节能缺陷，容易产生较大的能耗问题。从能耗的消耗形式来看，可以分为直接能耗与间接能耗两种。直接能耗是指在天然气的输送过程中产生的能耗，主要包括压缩机组工作损耗、燃料损耗以及管道阻力损耗等。间接损耗是指排除天然气输送要求而导致的能源损耗，主要包括管道泄漏、天然气放空等因素导致的能源损耗。

1 天然气集输系统存在的节能缺陷

1.1 压缩机组存在节能缺陷

首先，压缩机组的输出压力不合理，通常输出压力要比工艺要求或者其他设备标准高，导致大量的能源浪费，降低了能源的有效利用率。其次，天然气压缩机组的运行负荷不高，导致天然气燃烧不充分，造成能量损失，或者烟气的排放温度相对较高也会导致热量损失。另外，天然气压缩机组的保养和维护工作不到位，设备性能降低，零部件老化，发生压缩机泄露和管线泄露的几率大为上升。设备使用较长时间之后，由于缺乏必要的维修和管理，导致管路内壁形成了较多的污垢，管道的直径变小，致使天然气的损失程度提升。

1.2 地面长距离输送系统存在节能缺陷

由于设备、施工及管理等质量因素的影响，导致输送系统中存在较为严重的天然气泄漏情况，特别是输配气站及阀室存在比较普遍的泄漏情况。输气管道想要获得良好的经济效益，就需要保证其稳定高效的运行下去。因此，在对管道进行设计时，就要保证管道尽可能较长时间的稳定运行，但就当前实际的应用情况而言，受到不同地区负荷或超负荷的影响，导致管道集输系统无法高效的运行。

1.3 集输泵机组存在节能缺陷

由于泵机组所制定的额定参数和实际的运行情况有较大差异，导致其负载率过低，因此泵机组不能在高效经济区进行有效运行，表现为选择的电动机功率大、泵的额定排量与实际情况不符合。其次设备维护保养不够，表现在泵漏损较大、备用设备无法正常运行、设备腐蚀比较严重。

2 天然气集输系统节能减排技术

2.1 压缩机组节能减排

通过多种方式提升压缩机自然功率因数，同时将其作为基础，通过对自动补偿设备的有效优化，保证压缩机有着较高的工作效率，从而使得功率因数得到充分提升，实现对于资源的更优化配置。对于压缩机中所存在的污垢沉积的问题，首先要对其进行取样分析，在了解其污垢类型之后，再進行针对性的高效去污措施，从而清除长期积累的污垢与灰尘。并在后期重视清洁工作的有效开展，定期的对过滤工具进行清洗和消毒，增加冷却循环水的纯净度。

避免天然气出现泄露，重视系统设备的检修和维护工作，在维护过程中严格依照相关技术标准进行，尤其是注意填料函、活塞环以及进排气阀等方面的检查和修护，发现问题及时进行解决。

2.2 地面长距离输送系统节能减排

首先，优化管道的输气压力。在确定管道的输气压力的时候，需要综合考虑天然气输送系统与输气机组的最大承压能力、管道的焊接质量、管材本身的物理性能等要素。其次，降低天然气输送过程中的管道内部阻力。在运输天然气的过程中，需要克服管线沿程所具有的摩擦阻力。管壁的粗糙程度是影响该摩擦阻力的重要因素之一，若管壁过于粗糙，就会提升其摩擦阻力。一般情况下，采用内涂层的方法来降低管内摩擦系数。

2.3 泵机组节能减排

泵在工作过程中会出现泵液量变化大、泵型与实际工作参数不相匹配、泵负荷低等问题，需要采取变频调速技术。另外，对于电动机负荷低，功率因数小的问题，通过对泵机组运行情况和监测数据分析计算，有针对性地加装无功自动补偿装置，尽量使功率因数保持在0.9左右。

3 结束语

本文主要对天然气集输系统输送过程中存在的能耗问题进行了分析，目前天然气集输系统存在着高耗能、污染量大等问题，所以必须重视节能减排工作的重要性，完善节能减排技术，实现天然气集输系统的节能减排。近年来，随着科技的发展，尤其是数字化信息技术的飞跃发展给集输系统带来了全新的理念，未来企业应加大引进推广先进技术，加大科技投入缩小差距，尽快实现集输生产自动化、高效化，使油气集输行业技术水平跨上一个新的台阶。

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作者简介：

张丙贺（1964- ），男，毕业于大庆石油学院石油工程专业，工程师，从事油气储运设计工作。