浅论西气东输燃压机组的选型及改造
西气东输GE压缩机干气密封失效分析及改造
西气东输GE压缩机干气密封失效分析及改造仝雷;郝福君;徐庆磊;刘少山;安云鹏;张健【摘要】西气东输一期干线管道酒泉、嘉峪关压气站GE压缩机先后发生了干气密封失效事故,导致压缩机停机.针对干气密封损坏情况,在分析了GE压缩机干气密封基本结构和工作原理的基础上,进行干气密封失效分析,指出了原因,并提出了改造方案:在不改变原有干气密封机械部分的前提下,采用氮气作为二级密封及隔离气气源;通过增设密封气前置过滤器、加热器,改进二级密封和隔离气供气系统,独立设置二级密封放空,增设二级放空监控系统,有效提高了干气密封、压缩机运行的可靠性,消除了压缩机干气密封失效的安全隐患.【期刊名称】《石油工程建设》【年(卷),期】2017(043)006【总页数】4页(P66-69)【关键词】GE压缩机;干气密封;失效;密封改造;氮气二级密封【作者】仝雷;郝福君;徐庆磊;刘少山;安云鹏;张健【作者单位】中国石油管道局工程有限公司,河北廊坊065000;中国石油长庆油田分公司安全环保监督部乌审旗监督站,内蒙古鄂尔多斯017300;中国石油管道局工程有限公司,河北廊坊065000;中国石油管道局工程有限公司,河北廊坊065000;中国石油管道局工程有限公司,河北廊坊065000;石油天然气工程质量监督总站,河北廊坊065000【正文语种】中文西气东输管道起于新疆轮南，止于上海市，设计压力10 MPa，干线管径1 016 mm，一期干线管道全线设有22个压气站，其中12个站使用GE压缩机。
GE压缩机的轴端密封均采用了干气密封。
干气密封组件采用无级间密封的两级串联式干气密封。
2013年酒泉压气站、嘉峪关压气站先后发生了干气密封失效事故，导致压缩机停机，并造成一定的经济损失[1-4]。
通过对GE机组干气密封失效分析，找出失效的原因，提出了改造方案。
干气密封机构、原理示意如图1所示。
密封气采用压缩机本体出口天然气作为密封介质，隔离气采用压缩空气。
燃气轮机压缩机组在西气东输管道上的应用
燃气轮机压缩机组在西气东输管道上的应用第19卷第1期2006年3月《燃气轮机技术》GASTU】R】}E1ECHN0I.oGYV01.19No.1Mar,2006燃气轮机压缩机组在西气东输管道上的应用孙启敬(西气东输管道公司,北京1Ooo27)摘要:燃气轮机压缩机组在西气东输管道上获得了成功应用,积累了一定的经验,对大功率轻型燃气轮机驱动压缩机在管道输气上的推广可起到一定的借鉴作用.关键词:燃气轮机;压缩机组;输气管道;应用中图分类号:TM479.22文献标识码:B文章编号:1009—2889(2006)01—0030—03 1西气东输管道工程概况西气东输管道工程西起新疆塔里木,终至上海,横贯我国东西.管道自西向东途经新疆,甘肃,宁夏,陕西,山西,河南,安徽,江苏和上海市9个省市自治区.管道干线全长约3900km,设计年输气量120×lO8Nm3,管径为olO16mm,设计压力10.0MPa,2004年9月1日全线投产贯通.西气东输天然气管道西起新疆轮台县,东止上海市西郊白鹤镇,是目前国内距离最长,管径最大,沿线地形地貌以及地质和气候条件最复杂的天然气管道,管道沿线地势总体呈西高东低势,沿途经过地形,地貌有:沙漠,黄土塬,山地,平原,水网.地形错综复杂,最高的站点靖边压气站海拔高程为1328m; 最低站点上海末站海拔高程为2m,管道落差大,线路条件较差.管道全线共设工艺站场41座(干线35 座,支干线6座),截断阀室155座(干线138座,支干线17座),沿途布置十座压气站,其中六座为燃气轮机驱动压气站,四座为变频电机驱动压气站.压气站在整个管道工程中占据重要位置,对管道的安全平稳供气起着决定作用.本次工程燃压机组由Rolls--Royce能源公司整套供应.西气东输管道工程燃气轮机压缩机组是国内目前功率级别和压力等级最高的机组,综合技术属于国际领先水平,效率高,可靠性高,支持快速的维修, 控制系统可靠性强.机组由RB211—24G燃气发生器,RT62自由动力涡轮,RF3BB36离心压缩机,PLC 收稿日期:2005.11-03控制系统,附属支持系统组成.燃气发生器是整套机组的核心部件,属于航空改型产品,具有高可靠性,其工业机型从上一世纪70年代开始研发,80年代开始大规模应用于油气生产领域,目前该机型已有近400台在世界各地服役,总运行时间接近1300 万小时.2燃气轮机压缩机组技术参数(1)燃气发生器制造厂家:罗尔斯?罗伊斯公司型号:RB211—24G转动方向:顺时针,面对进气端燃料:天然气慢车转速:Nl转速3250r/min润滑油:人工合成润滑油燃气发生器启动:液压起动(VOLVO产品)(2)动力涡轮制造厂家:罗尔斯.罗伊斯能源系统公司型号:RT62级数:2种类:冲动/反动式转动方向:顺时针,面向轴端额定功率(ISO):29530kW(39580hp)额定转速暖机:N1转速3250r/min正常:N3转速4800r/min最大连续转速:N3转速5040r/min第1期燃气轮机压缩机组在西气东输管道上的应用31 控制范围:N3转速3120—5300r/min超速跳机:N3转速5300r/min进口压力(ISO额定):356.5kPa(57.22psi)进口温度(ISO额定):755cI=(1394口F)排气温度(ISO额定):509.6℃(913.F)燃气轮机效率(ISO额定):37.9%润滑油:ISO32,高级矿物油(3)压缩机制造厂家:罗尔斯.罗伊斯能源系统公司型号:啪BB36类型:离心式,悬臂式叶轮级数:3叶轮类型:闭式叶轮叶片数:l7扩压器叶片数第1级:l4第2级:l4第3级:l4额定转速最大连续转速:5040r/min最小使用转速:3120r/min正常使用转速:4800r/min最大工作压力:12000kPa表压(1740psi)进口压力:5639kPa绝压(817.8psi)进口温度:13.4℃(56.F)出口压力:9950kPa(1443+lpsi)出口温度:61.6℃(142.F)轴端密封:干气密封件(生产商一J0hnCrane)(4)控制系统机组运行控制与安全保护系统由机组顺序控制系统,速度和振动检测系统,安全系统以及监视系统等组成.整套控制系统由R—R能源系统控制公司开发,主控制器,电源和通讯模块均采用双冗余设计.其中主控制器为2只冗余控制CPU,型号为AB ControlLogix5555(主CPU型号是:1756L55M13),控制功能为:机组整体监测;温度监测;速度监测;报警及停机保护;启动允许监测及顺序控制;箱体增压及排气控制;主润滑油系统控制;干气密封监测;工艺阀门位置控制;机组防喘控制;机组输量控制.燃气发生器控制系统也采用PIE控制,型号为ABControlto,x5555,控制功能为通过燃料供应控制燃气发生器转速;燃气发生器启动,加载,卸载,停机顺序控制;燃气发生器润滑油控制;燃气发生器冷却空气控制;紧急停机系统,可燃气体及火灾保护系统也是一个PIE系统,实现机组的安全保护.3西气东输管道燃压机组的安装及试t一西气东输管道输气系统根据管道输气量的变化趋势决定压气站的投产顺序为:轮南,靖边,山丹,红柳,中卫,哈密,玉门,四道班,其中轮南压气站的投产时间为2005年1月15日,靖边压气站投产时间为2005年1月24日,目前哈密压气站正在试运准备投产.在安装及试运投产过程中,机组主要性能指标和关键部位都取得了很好的控制,但是辅助系统对投产过程造成了较大的影响,并且对后期的稳定运行也将产生影响.机组主要性能指标如机组振动值很好,虽然由于管道系统巨大的刚性影响,但基本都在设置报警值的1/5位置运行;燃气发生器的排气温度偏差及平均温度和理论值都非常接近;压缩机转速的控制, 防喘的控制都足够灵敏.辅助系统对投产过程的影响主要表现在:(1)润滑油系统的冲洗时问不易准确控制,西气东输已投产机组的冲洗时间从28天到49天不等,但总体是随着经验的增加,时间在缩短.(2)燃料气取自输送工艺气,但工艺气成分在改变,并出现过含水及含烃的情况.由于设计时没有考虑到这种工况及节流降温因素,出现多次试运过程发动机点火不成功,不稳定及排气超温现象.(3)压缩机组于气密封系统也是造成调试投产问题较多的一个环节,由于试运工况偏离设计工况较多,且过滤系统比较简单,气质不干净及含液造成泄漏增大致使多次报警,停车及大量更换过滤器, 后经过增设前置过滤器才使这一问题得到解决. (4)仪表信号受到干扰.由于压气站设计中仪表电缆与动力电缆同沟及其它不确定原因,振动, 转速信号受到干扰,多次出现误报警及停车,并且在正常运行后也引发过紧急停车.(5)供电系统的问题引起的停车也比较多.西部地区电网较小,电压波动大,引起UPS系统浪涌保护器多次烧毁,同时滑油泵电机也因电源问题出现多次故障,电源不可靠是压气站稳定运行的一个隐患.32燃气轮机技术第19卷4西气东输管道燃压机组的运行自首座压气站投运以来,压缩机就成了西气东输管道运行的关键设备,在运行调度人员,设备操作人员,维护人员的共同努力下,已成功启动353次, 安全运行10323小时,为管道平稳向下游供气提供了保障.目前各压气站状况如表1所示.表1各压气站的现状在运行过程中也出现了一些问题,主要集中在辅助系统上,简述几个典型的故障现象:(1)天然气浓度探测信号失真,机组紧急停车并引发消防系统动作,CO2系统释放.(2)燃料气成分改变引发调压系统误动作,进而造成燃料气压力低,机组停车.(3)机组振动信号失真,引发机组紧急停车.(4)仪表风压力低造成机组停车.(5)VIGV液压执行机构压力低造成机组停车.(6)负荷变化时干气密封泄漏增大,造成排气孔板差压高报警停车.(7)压缩机出口排气温度高报警停车.(8)动力涡轮轴向位移传感器不指示报警停车.将以上报警停车信息简要归类后,可发现属于主机问题的只有第6项,其余均为辅助系统问题,并且在运行进程中逐渐认识到MCC设计不合理,盘柜上没有马达的运行信息,在控制屏上也无法看到相应的信息,对运行故障判断造成一定影响.5结论(1)西气东输管道系统选用的R—R公司燃气轮机压缩机组性能先进,技术可靠,能充分满足管道天然气输送要求.(2)机组安装,试运,运行是成功的,主要指标都达到较高水平.(3)机组的辅助系统是问题多发区,试运行,正常运行时的问题基本都出在这一区域.(4)同类其它机组在设计,安装,试运,运行时应充分注意辅助系统,给予其高度重视,要注意仪表电缆与动力电缆尽可能不要同沟敷设;仪表风,燃料气要保持干净与稳定供应;电源系统要可靠;辅助系统设备的可靠性与主机可靠性匹配;导致信号失真的诸多因素都应考虑,包括动力电缆对信号的影响,仪表盘接地方式对信号的影响,周围环境的影响甚至室内温度的影响,因为信号失真的影响大且难以判断,只有排除这些影响后信号才能稳定,并且出了问题后也容易判断.*简讯*美国的E—Gas煤基IGCC和合成气生产设备美国德克萨斯州休斯敦的ConocoPhillips公司已经开始了IGCC电厂和管道质量代用天然气(SNG)生产设备联产项目的前端设计工作.该项目位于伊利诺斯州,由ConocoPhillips和Hour公司按照他们的E—Gas煤气化技术联合协议进行.ConocoPhillips公司将为IGCC电厂和代用天然气(SNG)设备提供E—Gas气化技术.每天耗煤量约10000吨.500MW的联合循环发电机组是由2台200MW的SiemensWestinghouseSGT6—5000F燃气轮机构成,该机组将烧中热值合成气. SiemensWestinghouse将按照以前的合成气运行经验和全尺寸试验的结果来修改燃气轮机的设计, 使其能与E—Gas系统联合运行.该电厂除可发约600MW的电力外,还将联产约95×106ft3/d的管道质量天然气.(万点供稿)。
分布式能源燃气轮机的机组选型研究
分布式能源燃气轮机的机组选型研究摘要：燃气轮机是整个分布式能源站系统的核心动力部分。
本文结合具体实例，对分布式能源燃气轮机的机组选型进行了分析性。
关键词：分布式能源；燃气轮机；机组选型引言分布式能源系统由于在节能和环保方面的优势，使它成为未来清洁发电的一个发展方向。
在分布式能源系统中，如何合理地选择合适的分布式能源设备对能源站最终能否取得有效的效果有着重要影响。
因此，在分布式能源站工程中，应加强对燃气轮机选型的分析。
1.机组选型的几个要素和原则（1）必须满足基本供热制冷发电的需求。
根据以热（冷）定电的原则，在对开发区热用户进行充分调研的基础上，确定实际供热量和未来供热量发展的趋势；同时，确定日最大、最小供热量（早晚峰供热量），在明确实际供热需求的基础上确定最佳机组类型[1]。
（2）经济效益方面，不仅考虑燃机的单机效率，而且要求燃机厂家按照打捆招标的需求给出搭配相应汽轮机、余热锅炉以后的整体联合循环效率，以及不同供热、制冷量下的联供效率；采取供热制冷发电联供效率总体优先的原则，综合考虑各种状态下的整机效率。
（3）燃机机组技术的可靠性、稳定性。
（4）燃机检修的便利性、成本、检修间隔，供货商服务的能力；检修时对运行供热的影响程度。
（5）其他因素，如排放、供货时间、业绩等。
2.工程概况某分布式能源站以“西气东输”工程天然气为支撑，根据服务区域的工业热负荷、供冷负荷需求，并考虑供热稳定性的要求，按照“以热定电、搬迁替代小煤电”的原则，建设2套30MW级的燃气－蒸汽联合循环冷热电三联供分布式能源站。
供热调研情况见表1。
考虑空调负荷（供汽）后，近期能源站的蒸汽负荷分别为平均35.04/35.30t/h （夏/冬）、最大46.63/46.89t/h（夏/冬）、最小29.68/29.94t/h（夏/冬），3000kW的空调冷负荷由溴化锂系统直供承担；未来能源站的蒸汽负荷分别为平均61.90/62.20t/h（夏/冬）、最大78.95/75.25t/h（夏/冬）、最小45.03/45.31t/h （夏/冬）。
西气东输管道燃驱压缩机组节能改造的实施与效果
西气东输管道燃驱压缩机组节能改造的实施与效果郭刚;高仕玉;卜乾【摘要】压缩机组是西气东输天然气管道的主要能耗设备,其能耗约占管输能耗的90%以上.特别是双机或多机并列运行压气站的燃驱压缩机组,无论是单机运行还是双机运行,双机站的压缩机组几乎全年都处于低效运行状态.盐池站作为西气东输一线最后一个"2+1"(2用1备)压气站,机组低效运行尤为突出.多年来,西气东输管道公司一直致力于压缩机组改造的研究,截止到2015年完成了盐池站2#机组的试点改造,经过2016年整年的实际运行验证,改造后的机组运行效率得到了大幅度提升,实现了燃驱压缩机组的高效运行.本文将对改造的实施和效果进行介绍,供参考.【期刊名称】《燃气轮机技术》【年(卷),期】2017(030)002【总页数】4页(P64-67)【关键词】燃驱压缩机组;节能改造;实施;评估【作者】郭刚;高仕玉;卜乾【作者单位】中国石油西气东输管道公司压缩机管理处,上海 200122;中国石油西气东输管道公司压缩机管理处,上海 200122;中国石油西气东输管道公司银川管理处, 银川 750000【正文语种】中文【中图分类】TK477压缩机组作为长输天然气管道的主要能耗设备，其能耗约占天然气管道总能耗的90%。
综合分析多年来管道压缩机组实际运行数据，西气东输一线天然气管道的双机或多机并列运行压气站机组的运行效率都比较低，特别是“2+1”燃驱压缩机组尤为突出。
单机运行时，燃气轮机负荷高，热效率高，但离心压缩机组的效率很低；双机或多机并列运行时，离心压缩机效率高，但燃气轮机负荷低，热效率低。
因此，对于西气东输一线天然气管道的“2+1”燃驱压气站来说，无论是多机并列运行还是单机运行，压气站机组的综合运行效率都很低。
盐池站是西气东输一线10座“2+1”压气站中的最后一座，配置的是三台燃气轮机驱动的离心压缩机组。
西气东输管道的最大设计进气量5.14×107 m3/d(标准状况下，下同)，经过沿途燃气轮机的燃料消耗，到达盐池站实际上已低于4.9×107 m3/d，单台燃气轮机的输出功率在夏季不能满足要求，所以采用了“2+1”运行模式。
西气东输三线工程天然气管线压气站供电系统方案设计优选
西气东输三线工程天然气管线压气站供电系统方案设计优选惠永庆【摘要】天然气管线压气站的压缩机功率大,且压气站常处于偏远地区,远离供电负荷中心,为保证压缩机的正常运行通常采用变频技术.针对西气东输三线工程,从电动机的驱动方案、变频调速装置的选用、谐波的分析与抑制等方面进行了科学合理的设计,确保压缩机组能够安全运行,同时实现了对长输管道站场供电系统的保护,满足了供电公司的要求,并改善了供电系统的运行环境,提高了供电系统运行的安全性.%Power of compressor in the compressor station of natural gas pipelines is large.These com-pressor stations are often located in remote areas and far away from the power supply load center.In or-der to ensure the normal operation of the compressor,frequency conversion technology is usually used. The motor drive scheme,the selection of the frequency conversion speed device,and the analysis and suppression of the harmonics are scientifically and rationally designed.These designs ensure safe opera-tion of the compressor unit.They enable the protection of the power supply system of the long pipe-line station.It meets the requirements of the power supply company,improves the operating environ-ment of the power supply system,and enhances the safety of the power supply system.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】2页(P64-65)【关键词】长输管道;压气站;变频调速;电网;谐波【作者】惠永庆【作者单位】大庆油田工程有限公司【正文语种】中文在天然气长输管道建设中压气站被称为“长输管道的心脏”，而压气站驱动方式也逐渐成为研究的重点。
天然气管道输送中燃驱压缩机技术的应用与发展
天然气管道输送中燃驱压缩机技术的应用与发展庞树红;钟帅帅【摘要】The advancement of modern science and technology has promoted the development of global gas pipeline transportation. In the transportation process,various complicated technical equipments need to be applied.At the same time,with the increase in the requirements for the networking of natural gas pipeline gas transmission systems,technologies such as underground gas storages are increasingly being used in natural gas pipeline transportation.%现代科学技术的进步推动了全球天然气管道输送的发展,在输送过程中,需要运用各种复杂的技术设备.同时,伴随着天然气管道输气系统网络化要求的提高,地下储气库等技术被越来越广泛地运用在天然气管道运输中.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2018(044)006【总页数】1页(P65)【关键词】天然气;管道输送;压缩机技术【作者】庞树红;钟帅帅【作者单位】中石油管道有限责任公司西气东输分公司,上海 200120;中石油管道有限责任公司西气东输分公司,上海 200120【正文语种】中文【中图分类】TB657.21 天然气管道压气站的发展现状随着世界经济全球化的发展，当今世界天然气管道运输趋向洲计划、多国化和全球化的特点发展。
需求和发展的不断上升使天然气的消费市场逐渐扩大，产量和贸易量也快速增长。
浅析西气东输一线电驱压缩机的应用
浅析西气东输一线电驱压缩机的应用发表时间：2016-12-09T15:49:44.823Z 来源：《基层建设》2016年22期作者：孟金涛陈鹏[导读] 摘要：天然气在长输管道的运输过程中由于各种原因势必会造成压力的损失，而为了提高流量必须要求高压输送，这就要求管线上每隔一段距离设置一个压气站为天然气增压，压气站的核心设备就是压缩机。
中国石油西气东输管道公司河南郑州 450008摘要：天然气在长输管道的运输过程中由于各种原因势必会造成压力的损失，而为了提高流量必须要求高压输送，这就要求管线上每隔一段距离设置一个压气站为天然气增压，压气站的核心设备就是压缩机。
压缩机又分为由燃气轮机驱动的压缩机和电驱压缩机，本文重点就变频电机驱动压缩机的结构组成、启动停机、维护保养等方面进行了分析。
关键词：西气东输一线；电驱压缩机；组成；功能；作用一、西一线电驱压缩机系统特点及组成1.西一线电驱压缩机特点西气东输一线电驱机组的变频驱动系统（简称PDS）主要由德国SIEMENS系统集成，采用的电流源型负载换相式（LCI）中压变频器和2极防爆型中压无刷励磁高速同步电机，电机功率22MW，额定电压4800V，电机本体正压通风防爆，转速范围3120～4800r/min，最高转速5040r/min，与压缩机使用联轴器直联驱动。
西一线电驱压缩机主要特点是功率大，转速高，调速范围宽，适宜连续运行。
2.西一线电驱压缩机系统构成西一线电驱压缩机系统主要由110KV变电所、西门子变频调速电机系统、压缩机、机组控制系统及机组配套辅助系统构成。
110KV变电所主要包括：两条外线架空线路、GIS（Gas Insulated Switchgear）气体绝缘金属封闭开关、主变压器、10KV中压配电柜。
西门子变频调速电机系统（PDS系统）主要包括：阻尼柜、隔离变压器、LCI电流源型中压变频器、谐波滤波装置、SIEMENS 22MV电机。
PDS系统系统图：高压配电图：机组控制系统主要包括：MCC（Motor Control Center）压缩机电机控制中心、UCP（Unit Control Panel）机组监控控制系统。
浅析西气东输管道压缩机组的检修与管理
浅析西气东输管道压缩机组的检修与管理作者：刘军来源：《科学与财富》2013年第12期摘要：作为我国西部大开发中的关键工程，西气东输在我国经济、社会发展中起着重要的作用，而管道建设更是关系着西气东输工程建设的成败。
在西气东输沿线，一共有22座压气站44台大功率压缩机组，对这些设备加强管理，是保障输气过程平稳的基本条件。
从西气东输管道压缩机组的工作原理出发，探讨当前西气东输管道压缩机组检修与管理存在的问题，并提出相应的改进方案，有助于保障西气东输管道工程管理的畅通。
关键词：西气东输；管道；压缩机；检修一、西气东输管道压缩机组的工作原理作为我国西部大开发过程中的标志性工程，西气东输工程建设始于2002年7月4日，2004年底靖边至上海段建成投产供气，2004年12月30日全线贯通，投入商业运行。
但由于下游市场的快速发展，原设计输气能力无法满足市场需要，2005年8月西气东输二期增输工程开工，工程预计2007年底完成。
西气东输复线工程（土库曼斯坦—广州）也已经开始前期规划，初步设计年输量为300亿标方。
西气东输管道从上游天然气处理厂以一定的压力、温度接受天然气，通过上下游气体压差使天然气向下游流动，天然气在流动过程中由于管道存在摩擦阻力而产生一定的压力降，并且随着管道输量的增大、流速的增加，摩擦阻力相应增大，一定距离上的压力降也更大，并成平方关系发展，最终形成气阻，输送工作无法继续或输量降低。
压缩机的作用就是当管道压力降达到一定程度后重新升高压力，呈阶梯状持续不断地把天然气推向下游。
管道水力模型图如1-1所示：图 1-1 管道水力模型压缩机工作原理是通过压缩机转子叶片的高速旋转带动气体运动，把驱动设备的机械能传递给气体，转变成气体的动能和压力能，并通过扩散型流道进一步把动能转化成压力能。
二、西气东输管道压缩机组检修与管理存在的问题西气东输管道工程 2002 年正式开工建设，2005 年 1 月份第一座压气站轮南压气站开始投入使用，截至目前已全线投产，仅兰州以西便有12 座压气站，36 台压缩机组。
西气东输管线天然气压缩机组的运行管理探讨
达 到每年 １０ 米方 米 。截 止 ２０ ７亿 ０４年底 ， 里 木 油 塔
田天然气探 明地质储量达 ６２２ ５ 亿立方米 ， 随着塔
里木 油 田的勘探 力 度 加 强 和 开采 量 的不 断 增 加 ， 为
自 治区。管道直径为 ｌ １ｍ 设计压力为 １Ｍ ａ ６ ｍ， ０ ０ Ｐ， 是我 国第一条大管径 的天然气 长输管线。２０ ０３年
是 又将 管线 的输 送 能 力 提升 到每 年 １０亿 立 方 米 ， ７
１ 西气 东输 沿线压气站 的分布及设 备 参 数
西气东输沿线总共设计建设 ２ 座压气站 、 ２ 多座 清管站及 阀室。２ ２座压气站 的压缩机组分两期设 计建设 ， 一期压气站压缩机组 由 Ｒ ｌ —Ｒｙｅ 司 ｏｓ ｏｃ 公 ｌ
不 到 可靠保 障 。
２ １ 养 高素质 、 能力 的运行 人员 队伍 ．培 有
备的运行监视 ， 时发现事故 隐患。压气站应当配 及 备振动表 、 红外线测温仪、 轴承监测仪等现代化的仪 器和设备 ， 对现场设备进行巡 回检查 ， 监测设备的振
动、 温度和噪声等情况 ， 做好详 细记 录， 分析其变化 趋势， 找出异常现象 ， 跟踪设 备运行状态 ， 及时采取
成套 ， 其中燃气轮机驱动 的压缩机组 ｌ 台套 ， ５ 高速
变频电动机驱动 的压缩机组 ５ 台套； 二期为增输压
在原有 ｌ 座压气站的基础上又增设 了 ｌ 座增输压 ０ ２ 气站。预计到 ２０ 年底沿线将有 ｌ 座压气站建成 ０６ ８ 投产， 陕西靖边 以西段管线 的输气 能力将达到每年 １０ ７ 亿立方米 。预计 到 ２０ ０９年底全线 ２ ２座压气站 将全部建成投产 ， 到时西气东输全线 的输气能力将
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西气东输管道双燃驱压气站机组运行分析及建议
西气东输管道双燃驱压气站机组运行分析及建议郭刚;高顺华;周书仲;宋志刚;耿欢【期刊名称】《燃气轮机技术》【年(卷),期】2012(025)003【摘要】西气东输一线的管道压气站中有10座“2+1”运行方式的燃驱压气站,2010年西气东输一线管道输量为1.68 ×1010m3,接近管道设计输量.经过对离心压缩机运行数据的分析,发现双燃驱站的燃机和压缩机在性能参数设计选择上的考虑欠周,燃机和压缩机不能同时运行在各自设计的工作区域,导致了西气东输管道能耗较高.冬季以双机运行为主,机组负荷率仅维持在40％～60％；而夏季以单机运行为主,负荷率可达到100％.本文提出了将双燃机站现有压缩机的机芯更换为大流量机芯的方案,可以解决因燃机-压缩机在性能参数上不匹配造成的能耗高的问题,且一年可收回投资成本.同时,建议实施夏季燃机进气制冷的改进方案,帮助改变夏季燃机运行工况,延长燃机的使用寿命.【总页数】5页(P64-67,72)【作者】郭刚;高顺华;周书仲;宋志刚;耿欢【作者单位】中国石油西气东输管道公司压缩机处,上海200122;中国石油西气东输管道公司压缩机处,上海200122;中国石油西气东输管道公司压缩机处,上海200122;中国石油西气东输管道公司压缩机处,上海200122;中国石油西气东输管道公司压缩机处,上海200122【正文语种】中文【中图分类】TK477【相关文献】1.西气东输一线玉门压气站电驱机组电缆烧毁故障分析 [J], 李治国2.西气东输典型燃驱压气站余热利用方案 [J], 艾力群3.西气东输管道燃驱压缩机组节能改造的实施与效果 [J], 郭刚;高仕玉;卜乾4.大功率高压变频器在中石油西气东输天然气管道压气站电驱压缩机组的应用 [J],5.西气东输一线、二线燃驱压缩机组运行统计分析与提升措施 [J], 武万因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
关于西气东输红柳压气三站GE机组火气系统稳定性提升的研究
关于西气东输红柳压气三站GE机组火气系统稳定性提升的研究摘要：火气系统作为压缩机组的一个辅助系统，能起到保障机组稳定运行的作用。
西气东输红柳压气三站目前所应用的火气系统的硬件为HIMA公司生产，软件为SILworX，在西三线（西气东输三线）红柳站机组投产运行后火气系统暴露出的一些问题影响机组的平稳运行，基于保障天然气的稳定供应，详细对西三线红柳站的火气系统进行了剖析，找出影响因素并提出了解决方案，以期对西气东输工程其它压气站有一定的借鉴价值。
关键词:西气东输；红柳压气站；火气系统；HIMA；稳定性0引言西气东输工程中大部分压气站场的压缩机组均配备有火气系统来保障站场和机组的安全稳定运行,目前红柳压气三站所用的火气系统控制器均为德国HIMA公司生产的HIMatrix[1]系列CPU，包括F60/F35/F30/F20等型号。
作为紧凑型PLC，该系列产品满足SIL3等级要求。
是需要联网、响应时间要求特别高的过程工业控制等进行设计的安全性较高的控制系统。
红柳压气三站的(FIRE FIGHTING)火气系统，应用的控制器为HIMA F35系列。
因红柳三站的火气系统频繁故障报警，一是影响机组的高质量稳定运行，二是会降低监控人员对真实危机火情判断的敏锐度，影响危机火情的处置。
本文就提升红柳压气三站机组火气系统的稳定性进行探讨。
1压缩机组火气系统红柳压气三站所应用的火气系统主要是指用于探测现场火灾隐患、控制火灾蔓延并对关键设备进行灭火的一整套装置，含现场探测器、控制系统和消防系统。
该套系统所使用的控制器为HIMA公司HIMatrix 系列自动化控制产品（冗余配置），该产品应用领域广泛。
现场探测器主要使用美国迪创公司生产的火焰（3个）和可燃气体探头（9个）。
灭火装置使用的的是南京消防的二氧化碳消防系统（双气瓶组）。
图1红柳压气三站火气系统所使用的控制器、探头、二氧化碳气瓶2西三线HIMA控制系统及供电回路德国HIMA公司创建于1908年，是世界著名安全控制系统专业制造商。
论天然气长输管道燃压机组机型选择及配置
论天然气长输管道燃压机组机型选择及配置陈仁贵2 高顺华1，（1（原）中国石油塔里木油田分公司，北京 100112）.2.中国石油西气东输管道公司，上海 200122）Model selection and configuration of gas turbine-compressor set for long-distance natural gas transportation pipeline stationCHEN Rengui1 GAO Shunhua2（1.PetroChina West-East Gas Pipeline Company，Shanghai 200122，China；2. .PetroChina West-East Gas Pipeline Company，Shanghai 200122，China）摘要：我国正面临着天然气长输管道建设的一个新的高峰期。
使用实践证明：燃压机组燃气轮机机型的选择和机组台数的合理配置十分重要。
这不仅直接关系到长输管道能否安全平稳地运行，而且对管输的运营成本影响极大。
根据理论和实际运行效果的分析，本文就以上二个重大技术问题进行了深入的研究和探讨。
Abstract: Now China is confronted with a new fastigium of the construction of long-distance natural gas transportation pipeline. It is demonstrated by the practice that the proper selection of gas turbine model for gas turbine-compressor set and reasonable configuration of units are of great importance. They are not only related directly to the safe and stable operation of the natural gas pipeline, but also have great influence on the operation cost of gas transportation. Based on the analysis of theory and practical operation effect the above mentioned important technical problems are investigated and discussed thoroughly in this article.关键词：长输管道；燃压机组；机型；配置Key words:long-distance transportation pipeline;gas turbine-compressor set;engine model;configuration0引言目前，我国对天然气的需求量越来越大，天然气长输管道建设正处于一个新的发展高峰期。
管道燃驱压缩机组维修方式探讨
于故障维修和以时间为基础的预防维修。它是以设 备当前 的实际工作状况 为依据 ， 通过先进的状态检 测 和诊 断手 段 、 可靠性 评价手 段 以及 寿命 预测手段 ， 判断设备的状态 ， 识别故障的早期征兆， 对故障部位 及其严重程度、 故障发展趋势作出判断， 并根据分析 诊断结果 ， 在设备性能下降到一定程度或故障将要 发生之前主动维修 。 西气东输管道主要采用燃气轮机驱动的压缩机
的维 修 方式 。
劣化度是设备状态偏离 良 好状 态向失效极限状 态发展的程度 ， Ｌ＝ Ｚ， …ｆ ， 中 Ｚ是第 ｉ 即 （ ｆ ｉ …） 其 ；
收稿 日期 ：０ ９～ ６—２ ２０ ０ ０ 作者简介 ： 孙启敬（ ９ ０一） 男 ， １７ ， 现供 职于西气东输管道公司新疆 管理处 ， 工程 师 ， 士学 位 ， 究方 向为 天然气管道输 硕 研
２ ２确 定劣化 度 ．
前。如果采用状态维修 ， 则可以节省许多人力物力，
避免 维修 的盲 目性 ， 短维修 工期 。 缩
状态维修 的精髓在于尽量实现预测性 的维修 ，
对检测 的数据进行外推 ， 预测其可能超 出允许值的 时间 ， 提前安排维修， 防患于未然 ， 是一种经济、 有效
摘
一
库 尔勒
８ １０ ） ４０ ０
要： 状态维修是继故障维修和定期预防维修之后提出的一种新的设备维修理 念 ， 当今维修理念 发展 的 是 种数学模型 ， 即模糊综合评 价法 ， 以实际案例对该方法进行 了详解 。最后 还提出 了将该 评价法进行程序 化
天然气长输管道燃压机组的机型选择及配置_高顺华
由于大修核心件仍需从国外 进口, 价格也越来越贵, 机组每大 修一次, 功 率、效率 都要 有所 下 降。针对这些情况, 这 5套斯贝 机组于 2002年前后提前报废, 使 用寿命平均不到 10年。
2. 1 / 1+ 10配置
费。同时难免使燃气轮机长期处
我们知道, 由 于离心式压缩 于 / 大马拉小车 0的运行状态, 热
机的固有特性, 它的流量可调范 效率很低。
围和工作高效区都十
分窄小。任何一条输
气管 线, 从 投产初 期
到满负荷运行都有一
个时 间过程, 即使 在
达到 设计能 力后, 每
年不同时节的输气量
鉴于我国目前在燃机制造方 面的能力, 要在国内大修世界顶级 水平的轻型燃机, 不是一件简单的
收稿日期: 2009 - 12- 25; 修订日期: 2010- 06- 02 作者简介: 高顺华 ( 1963- ) , 男, 河南商城人, 中国石油西气东输管道公司高级工程师.
第 4期
高顺华, 等: 天然气长输管道燃压机组的机型选择及配置
2. 3. 3台以上配置 我们认为 3台以上配置是更
为合理的配置方案。某种意义上 说, 机组多, 可 能会 增 加工 程投 资; 但是机组多, 它的运行费用会 较低。机组数量的选择首先要把 安全可靠放在第一位, 同时也要 考虑到整个管道寿命期内的运行 成本。事实上, 适当增加机组数 量, 其经济性及灵活性往往更好。 表 2 给 出 前 苏 联 5管 道 设计 手 册 6中有关燃压站的技术经济定 额分析。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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“燃气轮机机进气系统结霜分析及对策 ”
《热能动力工程 》 2005 年4期 陈仁责
“论天然气长输管道机组功率选择及配置 ”《热能动力工程》 2010 年4期 高顺华 陈仁贵
“再论喷雾蒸发冷却技术在西气东输工程上的应用 ” 2011 年石油学会储运专委会 陈仁贵
“喷雾蒸发冷却技术在西气东输燃压机组上应用的可行性研究 ” 《 热能动力工程》 2012 年第4期 郭刚 宋志刚 陈仁贵合著
这些文章是 :
“燃气轮机在天然气输气管道上的选用 ”
《中国能源》 2OO0 年第4期 陈仁贵
“输气管道压气站装机功率及备用系数的选择 ”《石油规划设计》 2000年第 6期 陈仁贵
“喷雾蒸发冷却器在燃气轮机上的应用 ” 《2001 年亚太地区燃机大会 (ASME) 特约征文》第一作者 陈仁贵
“论喷雾蒸发冷却技术在西气东输工程上的应用 ” 《 石油规划设计》 2002 年 陈仁贵
根据我们的理论和实践: 在具备一定条件的站场，如果采用国内已有的一系列 新技术、新设备，可以用不太多的投入，使西气东输某些已建燃压机组燃气消耗量 降低15%以上，这不仅完全有可能，而且用 3～4年的时间就可以收回全部投资。
我们可以通过以下4个方面的技术措施来实现上述目标。
1 选择功率合适的燃压机组
这也是笔者从2000年起就一直坚持推荐采用多台小机组组合或大 /小功率机组 兼容配置的主要原因。
由于燃机和压缩机的固有特性，只有多台小机组或大 /小功率机组组合才能满 足在各种输量条件下达到经济运行的目的。
1.1 离心式压缩机的固有特性，它的流量调范围和高效区范围都十分窄小。
图1是某站配置的某型燃驱压缩机的工作特性 图。它能满足输气量 10.48～17.5亿/年的设计要求， 共有六个设计工况点。从图 2看：1.2.3工况点是在 燃机的高效区，但在压缩机的低效区； 4.5.6工况 点是在燃机的低效区，但在压缩机的高效区。在比 较大的流量范围内，要同时满足都在高效区一般较 难。对该机型而言， 6号工况点的喘振余量已接近 设计极限值的10%。结合文字说明: 它的输量范围 仅为最大输量的40.1%。当输量从17.5～10.48亿/ 年变化时，由于机组在夏季出力受限制，这时机组 的总效率为22.81%～18.77%，十分低下。
m3/a XD170 XD150
KQH-170S KQH-170S KQH-170W KQH-170A KQH-150S-W
进气温度
℃ 22.0 22.0 14.0 18.0 24.0
单台燃机运行参数
环境温度
有效功率
℃
kW
40.0
19，950
浅论西气东输燃压机组的选型及改造
0 概述
据不完全统计，目前西气东输一线、二线已有各种型号的燃压机组 116台套， 并且还有快速增长的趋势。 提高燃压机组综合热效率是降低管输能耗的重要途径。
某公司一再宣称: 每提高燃机热效率1%，每台机组每年可以为用户节约运行成 本12.5万美元。但是，仅靠提高燃机热效率一项技术是远远不够的，因为燃机单循 环热效率每提高1% 不仅十分困难，而且代价十分高昂。
笔者也研究分析了西二线某燃机公司对洛宁 --南昌4个燃驱站的投标文件。 以南昌站为例:
看上表所示: 在21个设计工况中, 机组所需功率仅为燃机能够输出功率的 22.6～80%，其中有13个工况点的负荷率都不足 50%。这就是说，燃机在绝大部分 时间都是处于“大马拉小车”的工作状态，热效率将极低。
笔者于2012年9月8日从西部管道公司了解到 : 该公司燃压站燃气自耗量的费用 已占其总运营成本的90%以上，这引起公司领导们的高度重视。笔者初步认为 : 这 主要是机组功率配置不合理的原因所造成。
任何一条输气管线，从投产初期到满负荷运行都有一个时间过程 ; 即使在达到 设计能力后，每年不同时节的输气量也不尽相同。
图1 某压缩机工作特性图
1.2 燃机的负荷/效率特性对管输运营成本影响极大 从图2可以看到，在ISO状态，当燃机负荷为50%额定时，热耗将增加到125%; 实际上，在实际工况时，热耗增加为 130%。如果负荷再低,效率将更低。
图2 某燃机ISO状态负荷 /热耗曲线
表1 是孔雀河站设计计算的实际燃机负荷率。它即使在各工况满输时，机组 负荷率也仅为 44.1～85.7%。机组总效率仅为 26.57～31.18%。实际上它们至今 都没有达到过满负荷运行，燃气轮机的实际效率很低。
26.3
24，087
-8.5
30，662
11.6
27，166
28.3
22，867
负荷率 %
85．7 71.0 50.0 60.0 44.1
机组总效率
% 30.81 31.18 31.08 31.13 26.57
据调查: 盐池站的实际负荷率仅为27～80%，燃机的效率更低。西气东输管 道公司正在研讨解决方案，准备通过更换压缩机大流量机芯来提高燃气轮机的效 率，减少站场双机运行的时间，从而降低燃料气的消耗。
如果设备选型及配套不当，每台机组热效率损失近 10个百分是常常不为人们 所知道的。
对于这一重大课题，我们在 2000～2012年，曾在《石油规划设计》《中国能 源》《热能动力工程》等学术期刋，陆续发表了针对西气东输燃压机组设备选型、 新技术应用等方面的学术论文共 8篇。笔者的绝大多数观点、论点不仅被西气东输 的生产实践所证实，而且也被 SIEMENS等国际大公司所采用，为节能減排做出了 一定的贡献。
若此表负荷预测和功率计算都是正确的，笔者认为该站应配 3×(10～12) MW 机组，而不应配 3×30MW 机组。
虽然某些大机组在ISO工况下比某些小机组的热效率要高一些，但是如果设计 不当，将造成大机组长期运行在低负荷。这时大机组的实际热效率将比小机组接近 满负荷时的热效率要低许多。
另外，由于压缩机的特性所决定，为满足投产初期输量要求，在西一线沿线 共设计配套了16 种不同型号的压缩机机芯，巳更换了 14次，目前还有进一步更换 大机芯的计划。人们可能只是看到设备投资上所造成的浪费，没有看到“大马拉小 车”造成燃料气的更大的浪费。