[发明专利]一种低碳排放型油气田压缩机及其控制方法

权利要求书

1.一种低碳排放型油气田压缩机，其特征在于，包括：至少一套压缩机系统、换热器、余热发电系统以及PLC控制系统；压缩机系统包括发动机和压缩机，发动机为压缩机供能，至少一套压缩机系统中发动机排出的高温烟气通过换热器将余热能量送入余热发电系统，余热发电系统包括系统转换开关、有机朗肯循环ORC系统以及汽轮机发电系统，系统转换开关用于切换ORC系统和汽轮机发电系统；发动机、压缩机、换热器以及余热发电系统皆通过PLC控制系统进行控制。

2.如权利要求1中所述的低碳排放型油气田压缩机，其特征在于，余热发电系统的电力输出部分接入压缩机使用。

3.如权利要求1中所述的低碳排放型油气田压缩机，其特征在于，发动机包括：燃气轮机、四冲程发动机以及两冲程发动机中的一种或多种。

4.如权利要求1中所述的低碳排放型油气田压缩机，其特征在于，压缩机包括：往复式压缩机、离心式压缩机以及螺杆压缩机中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的低碳排放型油气田压缩机，其特征在于，发动机和压缩机单独成撬，ORC系统单独成撬，汽轮机发电系统单独成撬，ORC系统以标准集装箱尺寸为单元。

6.一种如权利要求1所述的低碳排放型油气田压缩机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

若压缩机的发动机的余热应用在余热发电系统的输出功率大于等于第一功率设定阈值时，则切换至汽轮机发电系统；若余热发电系统的输出功率小于第一功率设定阈值时，则切换至ORC系统；其中，第一功率设定阈值为1000kW；

PLC控制系统监测压缩机的进气压力值和排气压力值，确保进气压力值与排气压力值处于正常范围；

同时，PLC控制系统监测余热发电系统中发电机的输出电压、输出电流以及频率；在确保输出电压和频率为市电标准时，调大余热发电系统的烟气进气量以增大发电功率。

7.如权利要求1所述的低碳排放型油气田压缩机，其特征在于，所述PLC控制系统监测压缩机的进气压力值和排气压力值，确保进气压力值与排气压力值处于正常范围，包括：

若进气压力值低于第一低压设定阈值，或高于第一高压设定阈值，则通过安全联锁保护系统ESD紧急停机；若进气压力高于第一低压设定阈值且低于正常范围，则将压缩机的进气阀门开度调大，补充进气压力；若进气压力高于正常范围且低于第一高压设定阈值，则将压缩机的进气阀门开度调小，降低进气压力；

若排气压力低于第二低压设定阈值，或高于第二高压设定阈值，则通过ESD紧急停机；若排气压力高于第二低压设定阈值且低于正常范围，则增大发动机转速；若排气压力高于正常范围且低于第二高压设定阈值，则降低发动机转速。