[发明专利]一种降低天然气长输管道直接能耗的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种能耗降低方法，具体涉及一种降低天然气长输管道直接能耗的方法，属于节能技术领域。

背景技术

随着社会经济的发展，化石燃料的燃烧带来的环境问题日益严重，天然气因自身热值高、安全环保、经济性好等特点被广泛应用到各行各业；但由于天然气多集中在人烟稀少的我国西部地区，且大部分处于交通不发达地区，与天然气消费地区相隔较远；这就使天然气须经过长距离运输，因此长输管道成为天然气运输的主要途径；随着输气管道的不断增多，长输管道天然气的能耗问题逐步显现，为了控制天然气的运输成本，急需对天然气长输管道的能耗问题进行研究并采取相应措施来降低运输能源消耗；天然气作为一种清洁能源，在世界范围内被广泛应用，天然气的输送分为管道运输和液化运输，由于天然气不易储存，管道运输是天然气运输的最佳方式，目前世界范围内已建成的管道达150万公里，已经连接成地区性、全国性或国家性的管道运输网络；在管道运输方面，首先必须保证运输的安全性和可靠性，同时管道运输中产生的能源消耗也是急需解决的问题。因此，为了解决以上问题，亟待研发一种新的降低天然气长输管道直接能耗的方法。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种降低天然气长输管道直接能耗的方法，通过机组的运行状态进行优化调整、选择合理的设备及增加涂层降低管道的摩擦阻力可以有效地降低直接能耗，降低天然气的长输管道的能耗，从而降低天然气的运输成本。

（二）技术方案

本发明的降低天然气长输管道直接能耗的方法，包括以下步骤：

第一步，优化输气管道的运行，优化输气管道的运行是指在管道初期能耗最小的情况下，实现供需平衡，高效完成天然气的输送，在保证供应量的同时，降低能耗和天然气的运输成本；这种降低能耗的方式通过利用相应的控制系统，在管理和调度上保证系统在最低能耗的情况下运行，以此来降低管道运输的直接能耗；

第二步，降低管道阻力，减小管道的摩擦力是降低能源消耗的有效方式，对管道内壁按照RP512标准进行涂层，来降低管道内壁的摩擦力；通过采用涂层技术可以在相同的管道压力和温度下，提高5%~8%的输气量，有效地降低了直接能源消耗；

第三步，合理地选择压缩机、原动机，压缩机主要应用在压气站，压气站主要完成对管道的增压，为天然气的传输补充能量；压缩机的能源消耗是直接能源损耗中最大的一部分；在天然气管道运输中的压缩机主要分为往复式和离心式两种；离心式压缩机的压缩比和热效率比较低，没有往复运动的部件，排量比较大，在控制方面比较容易实现流量的调节和控制，在大排量低压比的运输环境下比较适合采用离心式压缩机；往复式压缩机的压缩比和热效率比较高，同时往复运动的部件易磨损，维护率高，在低排量、高压比的运输环境下使用往复式压缩机；

第四步，优化压缩机的运行，管道的输气量变化时，会造成压缩机偏离原来的运行状态，使机组的效率下降，增加系统的能源消耗；针对此情况，在长输管道的末端增加管道储气装置，用于缓冲因输气量的变化对系统运行状态的影响；

第五步，采用先进的输气工艺，采用高压输送和富气传输，可以有效降低天然气在长距离管道运输中的能量损失。

进一步地，所述第一步中优化输气管道的运行其在优化方面分为稳态最优工况、最优调度和动态下的最优工况。

作为优选的实施方案，选择压缩机的原动机时，如果压气站距离电网较近，选择以电动机作为原动机；如果距离电网较远，则采用燃气轮机；使用燃气轮机时要配合使用效率较高的机组，同时配套建设热力回收循环系统，提高机组的热效率，降低能源消耗。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明的降低天然气长输管道直接能耗的方法，通过机组的运行状态进行优化调整、选择合理的设备及增加涂层降低管道的摩擦阻力可以有效地降低直接能耗，降低天然气的长输管道的能耗，从而降低天然气的运输成本。

具体实施方式

一种降低天然气长输管道直接能耗的方法，包括以下步骤：

第一步，优化输气管道的运行，优化输气管道的运行是指在管道初期能耗最小的情况下，实现供需平衡，高效完成天然气的输送，在保证供应量的同时，降低能耗和天然气的运输成本；这种降低能耗的方式通过利用相应的控制系统，在管理和调度上保证系统在最低能耗的情况下运行，以此来降低管道运输的直接能耗；