6.4 压气站工艺及辅助系统
6.4.1 压气站工艺流程设计应根据输气系统工艺要求,满足气体的除尘、分液、增压、冷却、越站、试运作业和机组的启动、停机、正常操作及安全保护等要求。
6.4.2 压气站宜设置分离过滤设备,处理后的天然气应符合压缩机组对固液含量的要求。
6.4.3 压气站内的总压降不宜大于0.25MPa。
6.4.4 当压缩机出口气体温度高于下游设施、管道以及管道敷设环境允许的最高操作温度或为提高气体输送效率时,应设置冷却器。
6.4.5 每一台离心式压缩机组宜设天然气流量计量设施。
6.4.6 压缩机组能耗宜采用单机计量。
6.4.7 压缩机组进、出口管线上应设截断阀,截断阀宜布置在压缩机厂房外,其控制应纳入机组控制系统。
6.4.8 压缩机采用燃机驱动时,燃机的燃料气供给系统设计应符合下列规定:
1 燃料气的气质、压力、流量应满足燃机的运行要求;
2 燃料气管线应从压缩机进口截断阀上游的总管上接出,应设置调压设施和对单台机组的计量设施;
3 燃料气管线在进入压缩机厂房前及每台燃机前应装设截断阀;
4 燃料气安全放空宜在核算放空背压后接入站场相同压力等级的放空系统;
5 燃料气中可能出现凝液时,宜在燃料气系统加装气-液聚结器或其他能去除凝液的设施。
6.4.9 离心式压缩机的润滑油系统的动力应由主润滑油泵、辅助润滑油泵和紧急润滑油泵或高位油箱构成。辅助油泵的出油管应设单向阀。
6.4.10 采用注油润滑的往复式压缩机各级出口均应设气-液分离设备。
6.4.11 冷却系统设计应符合下列规定:
1 气体冷却应根据压气站所处地理位置、气象、水源、排水、供配电等情况比较确定,可采用空冷、水冷或其他冷却方式,气体通过冷却器的压力损失不宜大于0.07MPa;
2 往复式压缩机和燃气发动机气缸壁冷却水宜采用密闭循环冷却;
3 冷却系统的布置应注意与相邻散热设施的关系,应避免相互干扰。
6.4.12 压缩空气系统设计应符合下列规定:
1 压缩空气系统的设计应符合现行国家标准《压缩空气站设计规范》GB 50029的有关规定;
2 压缩空气系统所提供的压缩空气应满足离心式压缩机、电机正压通风,站内仪表用风及其他设施对气量、气质、压力的要求;
3 空气储罐容量应满足15min干气密封、仪表用风等的气量要求;
4 空气罐或罐组出口处宜设置止回阀。
6.4.13 燃气轮机的启动宜采用电液马达启动、交流电机启动或气马达启动。当采用气马达启动时,驱动气马达的气体气质及气体参数应符合设备制造厂的要求,应在每台发动机附近的启动用空气管线上设置止回阀。
6.4.14 以燃气为动力的压缩机组应设置空气进气过滤系统,过滤后的气质应符合设备制造厂的要求。
6.4.15 以燃气为动力的压缩机组的废气排放口应高于新鲜空气进气系统的进气口,宜位于进气口当地最小风频上风向,废气排放口与新鲜空气进气口应保持足够的距离,避免废气重新吸入进气口。
6.4.2 进入压缩机组的气体,清除固体杂质和凝液目的是为了防止损坏压缩机。本规范对固液含量、粒径未提出限值,因目前为止无可靠的检测手段。据文献介绍,苏联学者曾在280-11-1型增压器上做磨损试验研究工作,气体中尘粒(电石、石英)的大小为5μm~600μm,发现最大的磨损强度发生在75μm粒径,随着粒径的继续增大,磨损反而稍有减弱。在粒径为10μm时,磨损几乎减弱到最大值的1/3,粒径在5μm以下时,磨损已小到可忽略。当粒径为10μm~20μm而含尘量在1mg/m3以上时,由于叶片的磨损使离心压缩机不能保证50000h~60000h的可靠性工作。如以此文献介绍的资料为准,进入压缩机的气体含尘粒径可限为5μm以下。目前,各压缩机厂家的压缩机对入口气质条件要求不尽相同,因此设计时需要与压缩机厂家沟通,以便对进入压缩机前的天然气采取适当的过滤分离措施,以保证压缩机的长期可靠运行。
6.4.3 气体经压气站升压是靠消耗动力达到的,气体在管道和设备中流动压损大则耗能多,如压力损失规定过小,管径会加大。因此,应有一个经济合理的限值,本条条文说明列出下述国外资料供参考:
(1)美国《怎样选择合适的输气管线用离心式压缩机》一文介绍,压缩机站进出口管线压力降各为5psi(34.53kPa),该压降已包括该管段上设备的压降。
(2)日本千代田公司确定经济管径的压缩机进口管压降为0.069kg/cm2×100m,压缩机出口管压降为11.5kg/cm2×100m(四川《卧龙河净化工厂引进工程技术资料》)。
(3)埃索标准(三)规定,按经济要求确定管径的压缩机入口管压降为0.1磅/平方英寸×100英尺(0.689kPa×100m),压缩机出口管压降为0.2磅/平方英寸×100英尺(1.379kPa×100m)。
(4)《德国城市煤气配气手册》规定,按压缩机进出管总压损(包括该管段上装的设备)不大于1巴(100kPa)选管径。
(5)《全苏干线管道工艺设计标准》第一部分“天然气管道”规定,压气站站内管道的压力损失不超过表6的数值。
表6 气体在压气站站内管道的压力损失(MPa)
6.4.4 管道外防腐层特性、管道敷设环境(如植被、永冻土等)对管道的温度都有不同的要求。降低输送气体温度可以提高输送效率,国外压气站设计中通过技术经济对比确定出站温度,也有只对防喘振循环气体进行冷却,而对外输气体不进行冷却的例子。目前,国内压气站设计中通常经技术经济对比确定压缩机站的出口温度。
6.4.5 本条规定的目的是便于进行防喘振控制。
6.4.9 离心式压缩机的润滑油系统除了在压缩机组正常运行过程中要求持续提供润滑油外,在机组启动过程和停机后一定时间内、故障紧急停机过程中,均需要持续给机组供润滑油以保护机组,润滑油供油系统应安全可靠。目前,离心式压缩机组的润滑油供油系统一般由主润滑油泵、辅助润滑油泵、紧急润滑油泵或高位油箱构成,主润滑油泵常为交流电机驱动泵或由原动机带动的泵,辅助润滑油泵为交流电机驱动泵,紧急润滑油泵为直流电机驱动泵或高位油箱,其具体选择应根据压缩机和原动机制造厂家的标准设备、压气站的供电供气条件以及用户的要求确定。
6.4.11 本条对冷却系统设计作出规定。
1 气体冷却的常用方式有空冷和水冷等形式。目前较多采用空冷,可减少或取消循环水系统,从而简化冷却设施,特别是在给排水不方便的地区尤为合理。
6.4.13 当采用气马达启动时,根据ASME B331.8-2012的要求,应在每台发动机附近的启动用空气管线上装设止回阀,以防气体从发动机倒流进空气管道系统,在主空气管线上紧邻空气罐或罐组出口处亦应设置止回阀。
- 上一节:6.3 压缩机组的布置及厂房设计
- 下一节:6.5 压缩机组的选型及配置