智能橇装集成技术在燃气增压机组中的应用.pdf

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1、智能橇装集成技术在燃气增压机组中的应用西安陕鼓动力股份有限公司(陕西710075)张立侯佑松王伟【摘要】提出了一种针对燃气发电装置调压站增压型离心压缩机组的智能化橇装集成技术方案。首先对燃气发电装置调压站增压机组的功能需求进行分析，结合其功能需求提出了增压机组的系统设计方案；其次围绕调压站增压机组智能化橇装集成技术这一系统设计方案的要点，重点描叙了一种橇装化的结构设计方案及以“一键起机”和“无人值守”为核心的集成化智能制方案；最后介绍了这种智能化橇装技术的应用情况。【关键词】调压站橇装智能化一键起机无人值守一、前言随着西气东输天

2、然气管输工程的建设与运行，天然气这种清洁能源在我国一次能源使用占比越来越高。通过燃气轮机燃烧天然气发电的机组具有排放颗粒物、二氧化硫及氮氧化物少，环境污染小的特点，同时由于燃机起停迅速，燃机发电机组正越来越广泛的应用于城市中心的调峰电厂。燃机对燃气进气状态有一定的要求，其中最主要的是满足燃机在不同负荷下的进气压力的稳定，为了满足这种要求需要在燃机进气端设置燃气调压站。调压站根据管网供气压力的不同分为增压与减压两种类型，而处在城市中心的调峰电厂，采用民用管网的天然气压力低，需要设置增压型调压站。增压型调压站中，其核心设备通常为离心

3、式压缩机组。二。调压站增压机组功能需求分析调压站主要功能为对燃气压力进行调节，由于管网燃气杂质较多，调压站一般同时配置有过滤单元，如图1所示为增压型调压站中主要功能单元。处于城市中心的燃气电厂：其装置边界进气来自民用天然气管网，因此其进气压力会随着居民用气量的变化存在一定的周期性波动；调峰电厂的特点是需要根据指令，频繁的起停，且起机时间要求短；为了节约城市用地，电厂的用地面积越小越好；同时为了减少电厂设备操作人员的数量及提高安全性，对机组的自动化程度要求较高。总结起来调压站的增压机组需要具备如下功能：1)适应一定范围内的边界燃气

4、进气压力波动。2)快速起停。GM遵用虮隧www．etyjX．com2017年第8期图1调压站主要功能单元耱～扰一用磊通葡力蕊咆谥熙3)机组占地面积需要尽量小，设备布置紧凑。4)机组具备全自动控制，“一键起停”“无人值守”等智能化的功能。三、调压站增压机组系统设计方案根据调压站增压机组功能需求分析的结果，结合离心压缩机的气动特性，为了实现上述功能，需要综合考虑机组的系统配置方案。1．采用全变频电驱的离心压缩机组电动机拖动的离心压缩机组，具有起机快，占地小的特点；且电动机运行稳定、可靠、故障少，几乎成为了调压站增压机组驱动机的唯一选

5、择。当增压机组进气条件较宽时，为了节约能耗，采用变转速的调节方式可以取得较好的效果。同时，配置有全功率变频器的机组，可以采用变频软起的起动方式，提高了机组带负荷起动的能力。当前民用天然气管网的输气压力约为8bar(1bar=O．1MPa)，采用变频的起动方式可以实现机组起动过程中不进行降压起动，这样减小了燃气的浪费，并且避免了起机过程泄放燃气减压对环境的影响。2．需要设置大管径全回流管线由于燃机在起动前，调压站即需要建立满足燃气轮机需求的稳定压力，因此需要考虑如在调压站外围没有设置全流量回流管线时，压缩机组需要单独设置。在增压机

6、组工作并将燃气压力增至燃机正常工作需求的压力时，机组需要通过打回流建立增压机正常的气体流量。在燃气快速起机过程中，可以通过高精度、快速响应的回流调节阀来减小回流量，增加对外输气量，同时稳定机组出口压力，使其满足燃机不断变化的用气需求。3．机组结构橇装化设计为了满足占地小，减小用户现场的安装调试工作量，必须对机组结构进行橇装化设计。当前国内外压缩机成套商在机组结构橇装化设计上均有一些应用的方案，比如在整体齿轮式压缩机上采用的整体框架式支撑结构，并将主要辅机布置于结构之中；在小型单轴悬臂离心压缩机组中采用共用一个底盘的设备有序布置的

7、橇装化方案，如图2所示。然而这两种方案均存在一定的不足，比如采用框架式结构的橇装方案，机组的中心线偏高，如果是大功率机组将导致框架立柱大，且稳定性差。而在一个共用底盘上布置轴系设备的方案，当主机机型较大时，很容易超宽超限。采用润滑油系统与联合底座一体式结构的橇装设计方案，可以实现最紧凑的布置方案且能够使机组中心线高度尽量降低，提高机组的稳定性，特别是应用于适应调压站增压选型的单轴离心压缩机上，其基本方案如图3所示。(a)框架式整体橇装结构(b)共用底盘式整体橇装结构图2两种不同的压缩机组橇装方案示意油站2【字钢底座3电动ⅣL4压

8、缩机5。令却器图3油站兼底座的压缩机组橇装化方案示意4．机组控制系统智能集成化设计机组的控制系统需要具备的功能涵盖起机、自动运行、停机全过程，控制系统设备采用模块化设计与制造，人机交互采用简单的物理按键进行，通过简洁的状态指示灯，让用户实时观测机组运行状态。机组