天然气调压站增压机旁路单元论文和设计-黄健

全文摘要

本申请公开了一种天然气调压站增压机旁路单元，包括入口单元、过滤单元、调压单元、增压机单元和旁路单元；入口单元、过滤单元、调压单元和增压机单元依次连接；旁路单元连接在调压单元出口与增压机单元出口之间。在调压站过滤单元后设置旁路单元，使天然气旁通调压单元及增压机单元，由燃机自带调压系统进行稳压，实现上游管网向燃机的直接供气，可极大增加公司机组运行可靠性。同时，如果上游天然气管网供气压力持续稳定在3.6MPa以上，可以在不投运增压机的状态下运行，这将极大降低发电厂用电率，提高机组运行经济性。

主设计要求

1.一种天然气调压站增压机旁路单元，其特征在于，包括入口单元、过滤单元、调压单元、增压机单元和旁路单元；所述入口单元、过滤单元、调压单元和增压机单元依次连接；所述旁路单元连接在所述调压单元出口与所述增压机单元出口之间。

设计方案

2.根据权利要求1所述的天然气调压站增压机旁路单元，其特征在于，所述增压机单元为一个或多个；所述旁路单元包括旁路母管和与所述增压机单元数量相应的旁路支管；所述旁路母管连接在所述过滤单元出口处；所述旁路支管连接在相应的所述增压机单元出口与所述旁路母管之间。

3.根据权利要求2所述的天然气调压站增压机旁路单元，其特征在于，所述旁路单元还包括连接在所述旁路母管上的放散系统。

4.根据权利要求3所述的天然气调压站增压机旁路单元，其特征在于，所述放散系统包括放散球阀和放散截止阀。

5.根据权利要求2所述的天然气调压站增压机旁路单元，其特征在于，所述旁路单元还包括连接在所述旁路母管上的充氮装置。

6.根据权利要求5所述的天然气调压站增压机旁路单元，其特征在于，所述充氮装置包括充氮球阀和带有止回功能的充氮接头。

7.根据权利要求2所述的天然气调压站增压机旁路单元，其特征在于，所述旁路单元还包括连接在所述旁路支管上的压力监测系统。

8.根据权利要求7所述的天然气调压站增压机旁路单元，其特征在于，所述压力监测系统包括在线监测变送器和压力表。

9.根据权利要求2所述的天然气调压站增压机旁路单元，其特征在于，所述旁路母管上设有用于支撑管道的管道支撑。

设计说明书

技术领域

本申请属于天然气调压站技术领域，具体涉及一种天然气调压站增压机旁路单元。

背景技术

在现有的天然气调压站中，增压机单元后即为燃机，燃机对天然气来气压力的调整能力及调整速度有限，如果增压机出现故障，燃机无法对天然气压力做出有效调整，燃机必然会降负荷运行甚至跳机。同时由于增压机及变频器多为进口产品，厂家响应速度慢，对缺陷处理的技术支持不及时，备件供货周期长，在供热期可能会因为增压机原因影响供热可靠性。

申请人天津陈塘热电有限公司自2014年第一套机组调试运行以来，先后由于增压机故障导致机组停运7次、降负荷运行4次，对机组连续稳定运行已造成重大影响。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种天然气调压站增压机旁路单元。

本申请提供一种天然气调压站增压机旁路单元，包括入口单元、过滤单元、调压单元、增压机单元和旁路单元；入口单元、过滤单元、调压单元和增压机单元依次连接；旁路单元连接在调压单元出口与增压机单元出口之间。在调压站过滤单元后设置旁路单元，使天然气旁通调压单元及增压机单元，由燃机自带调压系统进行稳压，实现上游管网向燃机的直接供气，可极大增加公司机组运行可靠性。同时，如果上游天然气管网供气压力持续稳定在3.6MPa以上，可以在不投运增压机的状态下运行，这将极大降低发电厂用电率，提高机组运行经济性。

进一步的，增压机单元为一个或多个；旁路单元包括旁路母管和与增压机单元数量相应的旁路支管；旁路母管连接在过滤单元出口处；旁路支管连接在相应的增压机单元出口与旁路母管之间。

进一步的，旁路单元还包括连接在旁路母管上的放散系统。

进一步的，放散系统包括放散球阀和放散截止阀。

进一步的，旁路单元还包括连接在旁路母管上的充氮装置。

进一步的，充氮装置包括充氮球阀和带有止回功能的充氮接头。

进一步的，旁路单元还包括连接在旁路支管上的压力监测系统。

进一步的，压力监测系统包括压力在线监测变送器和压力表。

进一步的，旁路母管上设有用于支撑管道的管道支撑。

本申请具有的优点和积极效果是：由于本申请采用如上技术方案，如上游天然气供气压力足够高，可在增压机不运行的条件下向燃机供气，可降低机组跳机可能性，同时降低机组发电厂用电率。按照两套机组每年共减少4次跳机，每次跳机直接经济损失168万元核算，可减少经济损失672万元以上。按照全年四台增压机退出运行，每台增压机变频运行平均电功率为1000kW，每台增压机运行小时数6900h(年均负荷率65％)，则每年节约厂用电2760万kWh，降低厂用电率约0.33％，年节省燃气成本1526万元。综上合计每年经济效益共约为2198万元。

除了上面所描述的本申请解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本申请所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征所带来的优点，将在下文中结合附图作进一步详细的说明。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本申请实施例提供的天然气调压站增压机旁路单元结构示意图；

图2为本申请实施例提供的天然气调压站增压机旁路单元结构框图；

图3为本申请实施例提供的旁路单元结构简图。

图中：100、入口单元；200、过滤单元；300、调压单元；400、增压机单元；500、旁路单元；510、旁路母管；520、旁路支管；530、放散系统；531、放散球阀；532、放散截止阀；533、放散塔；540、充氮装置；541、充氮球阀；542、充氮逆止阀；550、压力监测系统；551、压力在线检测变送器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1和图2，本实施例提供一种天然气调压站增压机旁路单元，包括入口单元100、过滤单元200、调压单元300、增压机单元400和旁路单元500。其中，入口单元100、过滤单元200、调压单元300和增压机单元400依次连接。在现有天然气调压站过滤单元200后预留接口处接引一条DN600管道，架空敷设至4台增压机出口，与增压机出口预留接口相连，每路增压机支管设置两个DN300手动球阀，构成旁路单元500。对新增管道须增加部分管道支撑。

在调压站过滤单元后设置旁路单元，使天然气旁通调压单元及增压机单元，由燃机自带调压系统进行稳压，实现上游管网向燃机的直接供气，可极大增加公司机组运行可靠性。根据一套机组半年调试运行经验，上游天然气管网运行压力相对稳定(3.6MPa～3.7MPa)，仅发生过一次压力突然降低的情况。如果上游天然气管网供气压力持续稳定在3.6MPa以上，可以在不投运增压机的状态下运行，这将极大降低发电厂用电率，提高机组运行经济性。当上游天然气官网供气压力突然降低以致于不能直接向燃机供气时，启动调压单元和增压机单元，则旁路单元随之关闭，通过增压机单元增压后再向燃机供气。

增压机单元400为一个或多个，在本实施例中，增压机单元400为相互并联的4个；同时，调压单元300也为相互并联的4个，且4个调压单元300分别与4个增压机单元400串联。旁路单元500包括一根旁路母管510和4根旁路支管520。旁路母管510一端连接在过滤单元200出口处，另一端封闭；4根旁路支管520一端均与旁路母管510连接，另一端分别连接4个增压机单元400的出口。在本申请其他实施例中，增压机单元和调压单元可以均为一个，此时仅需一根旁路支管即可，也可以仅设一根旁路管道而不分设旁路母管与旁路支管。

请进一步参考图3，旁路单元500还包括连接在旁路母管510上的放散系统530、充氮装置540，以及连接在旁路支管520上的压力检测系统550。

新设的旁路单元充氮装置540包括一个充氮球阀541和一个带有充氮逆止阀542的充氮接头。手动放散系统530由一个手动放散球阀531、一个手动放散截止阀532及相应配件构成。旁路单元的手动放散系统管道与增压机单元放散系统管道连通，共用放散塔533。充氮及放散装置的设置位置可以保证增压机旁路单元内的天然气能够被完全置换。

在旁路支管520上加装压力监测装置550，包括一块压力在线监测变送器551，配有相应的仪表阀、球阀。各个压力变送器和手动球阀的阀位远传信号由热控负责接引至DCS(分布式控制系统)，并对DCS画面进行相应修改。

主要管道在制造厂进行最大限度配管组装，到现场进行安装，压力变送器管座须现场对现有管道进行开口后焊接。现场焊接管道在焊后须进行无损检测合格后，进行气密性试验，试验合格后涂刷防腐漆、面漆。设备设计参数与天然气调压站设计参数相同。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

设计图

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