天然气长输管道设计中的节能分析

天然气长输管道设计中的节能分析

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。

标签：天然气；长输管道；设计；节能

1、天然气长输管道的节能潜力

天然气长输管道节能是一个系统工程，要从源头开始考虑。从管道设计开始，包含管道优化运行、压缩机等重点耗能设备的运行维护以及充分利用余热余压和新能源。对于运行中的长输管道，节能的关键是提高管道运行的能源利用效率，减少燃料动力消耗。

2、天然气长输管道设计节能措施

2.1确定科学的输送工艺方案

通过对天然气长输管道发展趋势的有效分析，可知其将会朝着高压、长距离等方向发展，且对可靠的输送管道技术依赖性强。在实施天然气长输管道作业计划时，需要考虑高压输送效果，促使天然气流速能够保持在合理的范围内，减少与管道之间的摩擦损失，最大限度地提高天然气输送效率。与此同时，若长输管道使用中天然气密度逐渐增加时，由于其具有可压缩性特点，促使天然气输送过程中能够保持良好的压缩效果，减少了压气站设置数量，有利于降低天然气输送过程中的投入成本。在落实设计工作过程中，应从天然气长输管道设计压力、管径大小、项目投资效益、能耗水平等方面进行综合考虑，确定科学的输送工艺方案，降低天然气长输管道的直接能耗。实践过程中应考虑管道设计压力、管径对天然气长输管道综合能耗影响，确定出符合节能降耗理念要求的天然气输送工艺方案。具体表现为：若天然气长输管道管径相同，随着管道设计压力的加大，其综合能耗将会下降；当长输管道设计压力相同，随着管径的加大，其综合能耗也会降低。因此，在确定输送工艺方案的过程中，应根据实际情况，增强管道设计压力与管径的设计合理性。同时，为了避免天然气长输管道使用中可能存在安全隐患，应在保持管道设计压力、管径大小合理性的基础上，选择性能可靠的管材，降低天然气输送风险。

2.2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。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%到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。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。

2.3加强离心式压缩机驱动方式使用

结合天然气长输管道的实际工作概况，可知其运输量大，与之相关的压缩机运行过程中的功率较大。因此，需要注重离心式压缩机的合理运用，确保压缩机驱动方式选择有效性。像电动机、汽轮机及燃气轮机，隶属于离心式压缩机范畴。实践过程中若选用汽轮机驱动方式进行天然气输送时，由于其对于供汽系统依赖性强，而长输管道服务区域难以达到这样的要求，致使汽轮机驱动方式难以在天然气长输管道运行中进行推广使用；实践过程中若选用电动机驱动方式时，相比燃气轮机驱动，其具有运行维护方便、天然气输下下游效率高等优点，但易受电网条件、电费等因素影响，难以达到天然气输送管道节能设计要求。因此，在选择压缩机驱动方式的过程中，应充分地考虑国家能源政策要求，减少天然气输送过程中的能量转换次数。若考虑节能设计要求，应选择电驱方案，主要在于这种方案相比燃驱方案，耗电成本经济性良好，在科学的电网技术条件支持下能够优化压缩机工作性能，实现天然气长输管道节能设计。

2.4重视压气站运行优化

在对天然气长输管道设计中的节能效果进行综合评估时，需要重视压气站运行优化，进而实现长输管道输气过程优化，最终达到输气成本降低的目的。实践生产中天然气输气管道能耗来源于压缩机组能耗，且很多区域在长输管道设置中采用了多条管道并行敷设方式，间接地加大了压缩机组运行过程中的能源消耗量。因此，需要给予天然气长输管道压气站优化更多的重视，加强压气站数优化配置，促使压缩机能够处于高效的服务工作状态，提高自身运行效率的同时减少系统能耗。实践过程中若采用多条管道联合运行方式，应降低输量，促使长输管道运行中的耗气量降低，保持其良好的节能效果。

2.5合理设置余热利用系统

若天然气长输管道运行中采用燃驱压气站时，由于设备工作中会产生一定量的高温烟气，加剧了能量损失，影响管道节能效果。因此，需要根据燃驱压气站的实际运行状况，合理设置余热利用系统，实现对高温烟气中热能的有效回收。具体表现在：选择性能可靠的余热换热装置，实现站内燃料气加热，降低燃料气橇内加热设备能耗，优化余热系统工作性能；加强系统内耗能设备性能优化，注重余热系统能耗分析，提高能源利用效率。同时，应注重压气站内各设备的合理设置，降低长输管道局部摩擦阻力损失，提升其节能工作水平。

3、结束语

城市化进程的不断加快，加深了对天然气长输管道的依赖程度。针对其实际应用中存在的节能问题，需要采取科学的方法实现长输管道节能设计，减少管道使用中不必要的能源損失，提高天然气输送效率。因此，未来天然气长输管道使用中应提高对管道节能设计重要性的正确认识，在科学的设计方案支持下增强其节能效果，促使天然气长输管道能够始终处于稳定、高效的运行状态。同时，应加强对天然气长输管道长期使用中节能效果的综合评估，以便为管道节能设计方案优化提供参考依据。

参考文献：

[1]天然气长输管道的节能降耗[J].刘银春，杨光，常志波，周玉英，徐广军.天然气技术.2007（06）.

[2]天然气长输管道的节能措施分析[J].张旭东.石油石化节能.2013（11）.