长输天然气管道冬季运行分析

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1、万方数据2015焦第2期管道技术PipelineTechnique设各Equipment2015No．2长输天然气管道冬季运行分析谢萍，王琴，王淑英，林小飞，蒲镇东(中国石油西部管道分公司，新疆乌鲁木齐830013)摘要：为了降低某天然气长输管道的能耗，用SPS软件建立了该条管道仿真模型。在该条管道冬季不同输量下，利用模型分析管道沿线各站出站温度调节对能耗费用的影响。结果表明：该条天然气管道当输量为2．0×1010m3／a时，开空冷器比不开空冷器所需能耗费用多；"-3输量为2．5×1010m3／a和3．0×1010m3／a

2、时，开空冷器比不开空冷器所需能耗费用少，开空冷器能够降低管道的运行成本。关键词：天然气管道；空冷器；节能；经济性分析中图分类号：TE8文献标识码：B文章编号：1004—9614(2015)02-0067-03AnalysisofNaturalGasPipelineRunninginWinterXIEPing，WANGQin，WANGShu—ying，LINXiao—fei，PUZhen·dong(PetroChinaWesternPipelineCompany，Urumqi830013，China)Abstract：Ino

3、rdertoreducetheenergyconsumptionofthenaturalgaspipeline，asimulationmodelforthepipelinewases-tablishedwiththeSPSsoftware．Themodelwasusedtoanalyzetheimpactofoutboundtemperatureinvariousstationsalongthepipelineonenergycostswhenthethroughputofthepipelineisdifferent．Th

4、eresultsshowthatitcostsmorewiththeaircoolerrunningwhenthethroughputis20billioncubicmetresperyear．Itcostslesswiththeaircoolerrunningwhenthethroughputis25billioncubicmetresperyearand30billioncubicmetresperyear，andtherunningcostcanbereducedwiththeaircoolerrunningunde

5、rthiscondition．Keywords：naturalgaspipelines；aircooler；energy．conservation；economicanalysis0引言长输天然气管道在输送天然气过程中需消耗大量的能源，直接影响了输送成本，冷却输送天然气是重要节能措施之一，降低天然气温度不仅可以增加输气管道通过能力和保障管道的可靠运行，而且能降低单位能耗‘11j。大型长输天然气管线压缩机后均设置空冷器，其目的是降低天然气输送温度，从而降低天然气的黏度，减少管道的沿程摩阻，降低压缩机功率，最终降低压缩机组的能

6、耗13一l。另外，会因为空冷器的开启产生电量消耗，当管道因降低输送温度所节约的能耗比开启空冷器运行所增加的能耗高时，降低管道输送介质温度是经济的。1空冷器设置某长输天然气管道干线线路总长2434km，管道外径为①1219mm，设计任务输量3x10⋯Nm3／a。在各站压缩机组出口汇管设置空冷器1套，均为干式空冷器，进风方式为鼓风式，单台风机的功率为30kW。空冷器主要由管束、轴流风机、构架和附件等收稿日期：2014—07—31收修改稿日期：2014—08一15组成。管束由管箱、翅片管和框架组合构成，流体在管内通过，空气在管外

7、流过翅片管束，对流体进行冷却；轴流风机1个或几个一组驱使空气流动；构架为空气冷却器管束及风机的支承部件；附件包括百叶窗、梯子和平台等"。。空冷器的操作由现场人员完成，根据温度设定值调节风机的开启台数。目前空冷器的控制逻辑为：当出站温度超过50℃时启风机，当低于40℃时停风机；当压缩机停止运行时，风机也停止运行。空冷器设计时按60℃、55cc、50℃的出站温度计算管道总能耗并进行对比，确定最优的空冷器出口温度为50℃。此最优出口温度是依据夏季极端最高环境温度计算得到的，但实际运行中，冬季环境温度较低，空冷器的最优出口温度也相

8、应降低。因此，对该条管线不同输量和不同出站温度进行了模拟计算，并开展经济对比分析，针对压气站冬季是否开启空冷器提出建议。2出站温度调节对能耗的影响2．1研究方法利用SPS软件建立某长输天然气管道仿真模型，万方数据68PipelineTechniqueandEquipmentMar．2015采用冬季的环境