【正文】 第二章、增壓站第一節(jié)、壓縮機基礎(chǔ)知識第二節(jié)、概述第三節(jié)、設(shè)備及工藝參數(shù)第四節(jié)、工藝原理及流程第五節(jié)、壓縮機組面板說明第六節(jié)、發(fā)動機的控制系統(tǒng)第七節(jié)、操作規(guī)程第八節(jié)、維護保養(yǎng)第九節(jié)、常見問題分析第十節(jié)、二氧化碳自動滅火系統(tǒng)操作規(guī)程第二章 增壓站第一節(jié) 增壓站基礎(chǔ)知識一．增壓目的 。 。 。二．天然氣增壓的特點 氣田大都位于偏遠的山區(qū)沙漠或其他不利于工程建設(shè)的地區(qū)，交通不便；供水，供電設(shè)施缺乏，社會協(xié)作和社會依托條件差。因此增加基礎(chǔ)建設(shè)投資。 從氣井產(chǎn)出的天然氣通常含有水、二氧化碳、硫化氫和固體顆粒雜質(zhì)，清潔程度差。盡管增壓前有氣液分離和固體顆粒過濾，仍要求壓縮機對氣質(zhì)有很強的適應(yīng)能力。 在天然氣生產(chǎn)過程中，天然氣的壓力、流量波動幅度大。要求天然氣壓縮機適應(yīng)變工況操作的要求，需要選擇允許進口壓力變化范圍寬，流量負荷變化大的機型。 、單井產(chǎn)量小 增壓站選址應(yīng)符合氣井分散的特點，選擇氣井集中或氣田的中間位置。 增壓站工藝流程設(shè)計應(yīng)根據(jù)氣田采氣集輸系統(tǒng)工藝要求，滿足增壓站最基本的工藝過程，即分離、加壓和冷卻。為了壓縮機的啟動、停車、正常操作等生產(chǎn)上的要求以及事故停車的可能性，工藝流程還必須考慮天然氣的循環(huán)、調(diào)壓、計量、安全保護、放空等。此外，還應(yīng)包括為了保證機組正常運轉(zhuǎn)必不可少的輔助系統(tǒng)（燃料氣系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)等）。 增壓站由分離、增壓、燃料及啟動、放空五個基本單元組成。 （1）離心式壓縮機組的優(yōu)缺點 離心式壓縮機屬于速度型壓縮機，壓縮機組的流量是壓比、轉(zhuǎn)速的函數(shù)，壓縮機組的流量、出口壓力可以通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)來實現(xiàn)。但離心式壓縮機具有喘振和阻塞工況的特性，流量變化幅度較小。隨著壓比增加，壓縮機葉輪級數(shù)增加，流量范圍更窄。在設(shè)計點下，壓縮機組的運行效率為80%~84%，在偏離設(shè)計工況時，效率降低較多。流量變化范圍為70%~120%。對輸氣量大、工況相對確定的管道壓氣站，離心式壓縮機組經(jīng)濟性能優(yōu)異。 離心式壓縮機結(jié)構(gòu)簡單，摩擦部件和易損件少，運行可靠，使用壽命長，運轉(zhuǎn)中無往復(fù)運動，工作平穩(wěn)，噪聲小，無流量脈動現(xiàn)象。同時，它的日常維護工作量低于往復(fù)式壓縮機。離心式壓縮機結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、質(zhì)量輕、功率大，所需臺數(shù)少；輔助設(shè)施、配管也較少，占地面積小。 （2）往復(fù)式壓縮機的優(yōu)缺點 往復(fù)式壓縮機為容積式壓縮機，對流量的適應(yīng)范圍寬。流量變化范圍為40%~120%。往復(fù)式壓縮機絕熱效率較高，設(shè)計工況點下可達80%~84%。往復(fù)式壓縮機適用于小流量、流量變化幅度較大，壓比高的工況。對中、小氣量，不確定性較多的管道增壓站，往復(fù)式壓縮機組較為靈活。 往復(fù)式壓縮機需要定期更換磨損件，一般在12~18個月需更換，日常維護工作量大，日常維護費用高。運動有往復(fù)運動，由于動力不平衡性和氣流的脈動作用，設(shè)備基礎(chǔ)和配管等需采防振措施，噪聲較大。因往復(fù)式機組熱效率高，在相同輸壓和壓比下，往復(fù)式機組燃氣耗量小于離心式機組。往復(fù)式壓縮機組結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大、功率小，所需臺數(shù)多。輔助設(shè)施、配管多，占地面積大。 （3）優(yōu)先使用離心式壓縮機組的場合 對于氣量較大，且氣量波動幅度不大，壓力較低的情況下宜選用離心式壓縮機。當(dāng)流量小時，相應(yīng)的離心式壓縮機的葉輪窄，加工制造困難，工作情況不穩(wěn)定。特別是多級壓縮的情況下，由于氣體被壓縮，后幾級葉輪的流量更小。因此，離心式壓縮機的最小流量受到限制。此外，由于離心式壓縮機是先使氣體得到動能，然后再把動能轉(zhuǎn)化為壓力能，因此比空氣密度小的氣體要得到同樣的壓縮比，必須使氣體的速度更高。而這樣必然導(dǎo)致摩擦損失的增加，因此離心式壓縮機壓縮低相對分子質(zhì)量的氣體是不利的。 （4）優(yōu)先使用往復(fù)式壓縮機的場合 在高壓和超高壓壓縮時，一般采用往復(fù)式壓縮機。往復(fù)式壓縮機的壓比通常是3：1~4：1，在理論上往復(fù)式壓縮機壓比可以無限制，但太高的壓比會使熱效率和機械效率下降，較高的排氣溫度，會導(dǎo)致溫度應(yīng)力增加。~。由于往復(fù)式壓縮機具有效率高、出口壓力范圍寬、流量調(diào)節(jié)方便等特點，在氣田內(nèi)部集輸和儲氣上得到廣泛應(yīng)用，在輸氣管線上也有使用。 2．根據(jù)動力配置方式選擇 1）輸氣管道增壓中常用動力配置方式 在輸氣管道上主要用燃氣輪機，天燃氣發(fā)動機以及電動機。在對壓縮機組進行動力配置時應(yīng)綜合考慮如下幾個方面：（1） 驅(qū)動機的轉(zhuǎn)速應(yīng)應(yīng)與被驅(qū)動的壓縮機轉(zhuǎn)速相配，這樣可以省去增速或減速齒輪箱的機械效率損失，并使結(jié)構(gòu)簡化?；钊綁嚎s機由于轉(zhuǎn)速低，宜選用電動機或天然氣發(fā)動機驅(qū)動。離心式壓縮機轉(zhuǎn)速高，可采用燃氣輪機驅(qū)動。（2） 長輸管道壓氣站的驅(qū)動機應(yīng)優(yōu)先考慮利用天然氣做燃料，從能源利用上可省去發(fā)電和輸配電過程，較為有利。在電源比較充足可靠且用電經(jīng)濟的場合，可選用電動機驅(qū)動。由于壓縮機要求電動機轉(zhuǎn)速可調(diào)，因此必須采用變頻調(diào)速電動機。（3） 根據(jù)國內(nèi)外燃壓機組選型使用情況，結(jié)合工程的具體情況和需要，燃氣輪機一般選用操作靈活、大修方便、效率較高的輕型工業(yè)燃機或航空該進型燃氣輪機。（4） 所以壓氣站均選用相同機組和硬件配置，以便通過運行人員對設(shè)備的高度熟悉程度將運行風(fēng)險和運行成本降低到最低程度，同時保證了最少的備件庫存費用和最大的技術(shù)支持靈活性。 （1）.滿足增壓過程的工藝要求，主要是指適應(yīng)流量、進出站壓力的變化幅度； （2）.機組的效率 （3）.占地小、費用低； （4）機組的可靠性； （5）.備用率盡可能低。第二節(jié) 概述 處理廠增壓站的主要功能是給管道天然氣增壓，提高管道上午輸送能力，滿足用戶壓力要求。根據(jù)蘇里格氣田特點，我廠增壓站壓縮機組選用燃氣發(fā)動機驅(qū)動的往復(fù)式壓縮機，共設(shè)置7臺壓縮機組，單臺機組日增壓氣量為150104m3/d，其中2006年建成2臺，2007年擴建5臺，最終滿足1050104m3/d的增壓要求。第三節(jié) 設(shè)備及工藝參數(shù)天然氣壓縮機組采用卡特發(fā)動機、ARIEL壓縮機，由美國漢諾華公司組撬。一 設(shè)備參數(shù)型號：G3608TALE (燃氣發(fā)動機36系列8缸，渦輪增壓)功率：1767KW壓縮比：9：1 缸數(shù)：8缸直列轉(zhuǎn)速：750～1000RPM 燃氣耗量：543方/小時(滿負荷)缸徑：300mm 沖程：300mm啟動方式：氣驅(qū)馬達啟動 氣缸冷卻方式：水冷型號：JGC/4 功率：3088KW氣缸冷卻方式：風(fēng)冷 缸徑：11CL缸體材料：球墨鑄鐵 最高允許工作壓力：氣閥形式：網(wǎng)狀 壓縮級數(shù)：1級型號：airxhemphill 驅(qū)動方式：電機驅(qū)動風(fēng)扇數(shù)量：2 :壓縮機部分油壓：～（45～65psi）油溫：66～72℃（150～160176。F）氣缸排氣溫度：由氣體性質(zhì)、壓比及進氣溫度決定（APIC018規(guī)定：最高排溫150℃）潤滑油油壓差：≤55Kpa發(fā)動機部分油壓：～（1000rpm～1200rpm）油壓壓差：見紅綠線或一般情況下≤10psi夾套水溫度：82～93℃中冷水溫度：≤65℃、排氣壓力，余隙與處理量和發(fā)動機功率的關(guān)系（1）. 出口壓力47barg（2）. 出口壓力49barg（3）. 出口壓力51barg（4）. 出口壓力53barg（5）. 出口壓力55barg圖中虛線部分指功率已超過額定功率，屬于不允許范圍。（1）由圖可以得出結(jié)論（在我廠現(xiàn)行他的工況）：a) 隨著吸氣壓力的升高，處理量也在升高，同時發(fā)動機功率也在升高。b) 隨著余隙的增加，處理量在降低，同時發(fā)動機功率也在降低。c) 隨著排氣壓力的升高，發(fā)動機負荷增大，處理量降低。d) 當(dāng)發(fā)動機功率不變時，在一定范圍內(nèi)增大余隙可以增高進氣壓力，同時可以增高處理量。（2）影響活塞式壓縮機排氣量的因素很多，大致歸納為如下幾點： a) 帶動壓縮機的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速的降低而造成壓縮機轉(zhuǎn)速降低，會使排氣量減少；b) 余隙容積增大，排氣量將下降；c) 吸入壓力降低，吸氣量減少，排氣量也相應(yīng)減少；d) 氣缸冷卻不充分，缸壁溫度升高，使吸入氣體被加熱，體積膨脹而造成吸氣量減少，最后自然也影響到排氣量的減少；e) 壓縮機外泄漏的增加將直接使排氣量減少。外泄漏分為兩類：其一是氣體直接漏入大氣或進氣管道中，這部分泄漏直接漏到壓縮機之外，顯然屬于外泄漏；其二是在氣缸膨脹或吸氣過程中，由于排氣閥關(guān)閉不嚴所造成的高壓級通過排氣閥漏向氣缸的氣體，也屬于外泄漏。外泄漏常常發(fā)生在填料函、活塞環(huán)、吸排氣閥等位置。所以，這些部位密封不嚴，將造成壓縮氣體發(fā)生外泄漏，影響壓縮機的排氣量。 （3）余隙的概念和調(diào)整由于壓縮機結(jié)構(gòu)、制造、裝配、運轉(zhuǎn)等方面的需要，氣缸中某些部位留有一定的空間或間隙，將這部分空間或間隙稱為余隙容積。（又稱有害容稱或叫存氣）。 （4）壓縮機在以下幾個部位存在著余隙容積： a)、活塞運動排氣行程終了時，其端面與氣缸端面之間的間隙； b)、氣缸鏡面與活塞外圓（從端面到第一道活塞環(huán)）之間的間隙； c)、由于氣閥至氣缸容積的通道所形成的容積。 氣閥本身所具有的容積，如閥座的通道、彈簧孔等（通道容積所占比例最大，環(huán)形間隙其值甚微）壓縮機的余隙容積，有的是結(jié)構(gòu)上的需要，有的是難以避免的。如活塞運動到排氣終了位置時，其端面與氣缸端面之間