星空体育官网为了有效的实现节能环保,我国不断研究新的节能设备,并将节能设备广泛的应用在社会生产当中。因而,天然气工程在施工的过程中也可以合理运用节能设备,从而做好施工质量的保障。与此同时,对于天然气工程的施工技术,施工队伍需要加以探究,确保施工技术符合天然气施工的要求,这样才能在施工时有效的进行质量控制。
我国在进行天然气施工的过程中,对其明确提出相关的要求:首先,施工材料的要求。必须选择原材料,为了确保材料的质量引进相关设备,其质量也必须符合标准,确保材质无误后在遵循施工程序展开施工;其次,施工方案的要求。天然气施工方案的设计要具有安全性和合理性,否则在施工时必然会产生大量的问题,而且要对施工现场加强监管,防止施工现场出现火源。另外,对施工技术的应用尤为关键,如果施工技术不能达到天然气工程施工的要求,则天然气工程的质量将无法得到相应的保障和控制。对于天然气工程提出的质量要求,天然气施工队伍切勿忽视,要能严格遵守国家提出的规章要求,做好天然气工程的施工,完善施工方案,提然气工程的施工质量,才能真正的做到能源的节约,经济的改善[1]。
天然气施工难免会遇到不可预测的困难和阻碍,施工队伍必须勇于迎接和挑战。在施工前,完善可预测难点的解决方案,做好充足的准备措施;施工中结合实际施工的情况,不断完善施工方案,在遇到不可预测的困难时,结合施工经验和实际问题,及时调整施工方案;对于可以预测的施工障碍深入的分析和研究。研究显示,影响天然气工程施工的主要因素如下:①多数天然气管道被深埋在地下,施工时稍有不慎,则会对管道造成破快,从而给施工队伍增加施工难度;②施工监管问题,监管人员缺乏责任意识和监管能力,疏忽职守,监管力度不到位,导致天然气工程质量不合格,给施工单位造成严重的经济损失,留下严重的安全隐患;③自然因素对天然气工程施工的限制。由于地形较为复杂,地质环境也较为特殊,给天然气工程施工增加了难度。尤其是东北地区,天气较为寒冷,必须做好天然气的防寒措施。环境因素也十分重要,对于施工技术,施工工艺的确定会影响施工质量。因此,施工单位既要充分考虑人为因素对施工质量的影响,也应考虑自然因素的影响。这样就可以做好技术的选择和质量的控制[2]。
在选择和控制天然气工程施工技术的过程中,必须充分考虑施工技术的内容。其主要内容具体如下:①做好施工技术准备。熟悉施工方案和施工图纸,在进行每一个项目之前都要做好交底工作[3];②做好施工现场勘查和检测工作,根据实际施工现场调查情况,绘制草图;③施工前,做好施工材料和施工设备的管理工作;④施工队伍需要合理科学的试验;⑤完工后要对施工技术、施工质量等进行全方位的检查;⑥做好竣工验收工作。在控制天热气施工技术时,施工单位也应做好施工技术管理。在管理的过程中,遵循天然气施工技术管理要求:首先,要对质量进行控制,确保天然气工程能够如期完工。因此必须明确安全施工的管理目标,完善管理方案、管理方法、管理技术等;其次,对于管理人员的选择,必须应聘专业的管理人员,确保其持证上岗。施工单位贯彻落实责任制度,提升管理人员的责任监管意识,使其加强天然气工程施工技术的监管力度,保证天然气工程的质量能够达到相关的要求和标准;再者就是要对施工人员明确技术施工程序,做好技术设备的配套,避免因为设备、施工人员的问题影响工程质量。天然气施工属于较为危险的工种,对于施工人员安全教育也必不可少。此外,设计人员要能考虑周到,做好施工计划和施工方案的布局;最后,施工材料和施工设备的准备必须充足[4]。在对施工技术进行控制管理时,施工队伍必须做好全方位的调查和相关的准备工作,结合真实的施工情况,确定施工要点难点。这样所选择的施工技术才能符合天然气工程施工的要求,进而在施工技术方面增加工程质量。
控制天然气工程施工质量与施工技术的掌控息息相关,施工技术发挥其真正的价值,工程质量自然就得到相应的保障。但对于工程质量的控制,施工单位仍然要遵循相关程序,而且要深入的探索。在施工技术管理方面,做好施工技术的审核工作。如果审核不通过,施工单位则要重新选择施工技术。施工单位必须选择专业的设计人员,确定施工技术。在确定施工工艺的过程中,也需要进行相关审核。施工单位必须与设计人员进行深入的交流,要对设计人员明确主要施工要求和要点等信息。设计人员也要对现场环境进行勘察,理解施工单位的需求,根据方案设计图纸,确定施工技术。其施工技术等相关的资料也才能得到审批,进而被科学的应用在施工现场中。否则,施工技术、图纸、方案的缺失后给天然气日后的维护工作带来严重的阻碍[5]。通常,在实际施工过程中所遇到问题与预测的方案有所区别,这样就会影响该环节的施工。为了确保这一环节施工质量达标,做好交底工作尤为关键。在完成每一个环节施工后都需要对下一个环节施工人员明确这一环节的施工过程,要将这一环节施工技术、施工方法、施工工艺、施工时所遇到的问题等都要将其明确给相关的施工人员,以便下一环的施工人员提前做好准备。天然气工程属于隐蔽施工项目,施工前施工单位必须要找到天然气管道之前的设计图纸,确定天然气管道所在的位置,进而避免在进行二次施工时,破坏管道,这样设计人员才能设计出科学的图纸和方案,施工技术也才能得到良好的运用[6]。以上问题不仅需要天然气工程施工负责人进开展,同时施工人员需配合工程负责人,听从监管人员指挥,规范施工,这样才能提高工程质量。因此,对施工人员的培训必不可少,为了防止施工人员在施工时出现差错,在施工之前就应做好技术的指导,对施工人员明确施工材料设备的型号规格,保证施工人员可以正确的操作施工设备,建设出一个质量达标的天然气工程。此外,对于施工人员技术上的指导,同时也可以实现节能环保的方针政策。我国现阶段能源缺少,需要在建设天然气工程的过程中就要做好节能的准备。对于施工材料设备的选择都需要符合节能环保的要求,要能充分运用节能的施工技术。只有全面节能准备工作,才能在保证天然气质量的基础上实现节能环保。
总而言之,对于天然气施工技术的选择和质量控制,施工队伍必须以安全为主,实现我国提出的节能环保的相关政策和要求。对施工人员进行科学指导和培训,增强其安全施工的观念意识,这样施工人员才会在施工之前做好完善的安全防护。而且,对施工人员加强培训,也能提升其施工技能,使其遵循相关的施工程序展开施工,从而实现天然气的质量控制,确保天然气工程施工质量达到国家提出的标准。
随着社会经济的发展进步和世界资源的枯竭,天然气的开发利用成为必然。天然气是世界上公认的最清洁的能源,我国的天然气资源丰富,消费市场非常广阔。天然气的普及有利于改善我国现今不清洁燃料带来的大气污染问题。本文对天然气水合物储运技术,做了简单地分析和研究。
目前我国天然气的储运主要有液化天然气技术和管道运输两种。液化天然气,缩写为LNG,有着体积小、质量轻的有特点。它的体积约为同量气态天然气体积的1/600,重量仅为同体积水的45%左右。液化天然气无色无味、无毒而且不具有腐蚀性。液化天然气的制造、运输和使用过程主要分为:净化、冷却压缩、专用运输工具运输和重新气化使用。液化天然气有船运、车运和管道输送这三种运输方式,这三种方式各有优缺点,在这里就不详细介绍了;管道天然气的缩写为PNG,天然气的管道运输是天然气气体运输的一项较高的技术水平,它是一个密闭的水动力系统,分为采气、净气、输气、储气和供气步骤,是天然气生产和应用的一个非常重要的环节。传统LNG和管道运输的方式均投资巨大、成本高昂,储运的同事存在着巨大的浪费;并且,在我国天然气存在着巨大的消费市场,急需一个经济、高效的天然气储运方法来满足当今的新需要。
水合物是某些气体或有机液体与水在某个确定的低温、高压条件下产生的,一种外观像雪或松散冰的一种固态结晶。天然气水合物主要是由一些分子较小的烃类,如:甲烷、依稀、二氧化碳等。天然气水合物有体积小、质量轻的特点,1立方米的天然气水合物可储存150-180立方米的天然气,所以非常有利于天然气的储存和运输。
近年来,地质工作者在海底沉积层和冻土带底层中发现了大量天然气水合物,气储量已相当于全球非再生资源能源储量的2.48倍左右。初步认为,地球上27%的陆地和90%的海域均具有天然气水合物生成的条件。以下将介绍几种天然气水合物的应用技术。
第一、调峰功能。水合物可以根据天然不同季节,天然气用量的多少,进行灵活的调节。天然气使用较少的季节、月份,可以充分利用运输网,将不用的气体储存起来,用气多的季节在气化使用。这样及提高效率有降低成本。第二、混合物分离功能。天然气水合物的分解必须具备两个条件:天然气水合物处于非平衡状态(温度高于一定压力下的平衡温度或压力低于一定压力下的平衡压力。)和获得足够的分解热。通过控制水合物形成时的压力,可以分离烃类气体。第三、其他功能。天然气是世界上公认的清洁能源,可来作为汽车燃料,天然气水合物较为稳定,有较好的抗暴震功能,安全靠,值得大力开发。
20世纪90年代初,Gudmundsson在常压下把天然气水合物样品分别保存在-5℃、-10℃、-18℃的容器中,对20d内水合物的分解进行测试,发现水合物几乎不分解,10d内水合物气体释放能量仅为其包含其体量的0.85%,这为水合物天然气储存方式产业化提供了理论依据。
根据实验研究和大量的文献查阅,天然气水合物储运技术路线有两个可行的方案:陆上天然气水合物储运技术路线和带有输油管道的海上油气天然气水合物运输。
我国有大量的零散气田,LNG输送发和管道输送法都不经济适用,因为LNG工厂一次性投资较大,无法收回投资,此时可以考虑NGH的方法输送天然气。主要流程为:以小于4MPa的压力对气源进行预处理,合成水合物的压力约为5-6MPa,温度为0-4℃,将水合物降压并冷却至-15℃;然后用汽车储罐密闭储存、运输,储气罐的保温性能较好,可以将安全阀压力设置为0.6-0.8MPa,超过此压力则将气体放空或者作为汽车燃料;最后,当需要使用的时候,用20-30℃的水就可以使水合物很快气化,方便快捷,且能达到用户用气压力要求。
如何解决海上油气天然气水合物运输问题呢?有以下两种解决方法:在生产平台不设置汽油处理装置,直接输送到岸上的油气处理站;或者将生产平台的混合物运至有油气处理装置的中心平台,然后油、气分开输送到岸上。
由于生成和储存NGH的技术非常简单和低廉,可以在已有技术和设备基础上,仅仅做小范围改动便可。例如,气体生产设施已有显存的技术,输送容器可以在已有的容器上进行小范围的改进,接受设施也是可以在已有的储存罐的基础上进行小范围的改进,所以NGH的初投资最低。
这是一种最安全的运输方式,因为气化需要大量的潜热,它低毒且易于控制,这些特点都使储存容器消耗和破损的可能性降低。
NGH输送气体体积可以调节,输送系统可以适应很大的气体输送量范围,可以很容易控制生成任何组成成分的气体水合物。由于其生产工厂规模小,对平台的移动并不受影响且易于将生成产品传送到输送容器中,因此非常适用于海上油气田作业。NGH可以储存在开采过程中被燃烧掉的天然气,NGH被收集起来给储存容器,最后在被气化使用,节能环保。
NGH有其自身的局限性。NGH的使用受很多变量因素的影响,例如,天然气水合物运输的距离,运输的方式和当时天然气的市场价格等等。
相比较而言,对于天然气水合物的运输方式,NGH输送方式比LNG、GTL、CNG这几种方式优越性大得多,经济适应且局限性较少。
随着社会经济的发展,能源的枯竭和人口数量不断攀升,天然气的开发和利用成为必然,天然气是世界上公认的最清洁的能源,具有耗能少、产生热量高的特点,其市场也越来越大,为了更好地开采、储存和利用天然气,天然气水合物应运而生。天然气水合物的储运技术,具有投资小、技术简单、安全性好的特点,大力研究开发天然气水合物,运用经济适应的储运技术,有利资源的充分利用、于节能环保。
[1]王家生,SuessE.天然气水合物半生的沉积物碳、氧稳定同位素示宗[J].科学通报,2002,47(15):1127-1176
《天然气开采技术》课程是以油层物理、渗流力学等专业基础课为先修课的专业课。主要介绍天然气开采涉及的基本理论及其工艺技术。通过该课程的学习,应使学生掌握石油工程领域中广泛应用的工艺技术及其基本原理,从而为学生学习后续专业选修课及未来从事天然气工程的设计计算、应用研究及工程管理提供必备的专业知识。
在教学中选用李士伦编著的《天然气工程》 ,这本书共有11个章节,主要内容涵盖了天然气的基本性质、烃类流体相态、气藏物质平衡、储量计算及采收率、气井产能分析及设计、气藏动态分析、气井管流和节流、气井生产系统节点分析、气井井场工艺、气井排水采气、天然气预处理及轻烃回收和气井防腐。此书可以作为石油工程本科专业的教材,也可以作为油气田开发工程和油气井工程学科博士、硕士研究生的重要参考书,涉及的基础理论有一定的深度、广度。在教学实践中,任课教师结合课程的培养目标和学生前期的课程学习,发现气井管流和节流、气井生产系统节点分析两章内容在学生学习《石油工程》课程时已经学习了相关基本理论,在授课时这两章内容就不再为学生讲授。此外,关于天然气开采工艺方面也只是讲授了水驱气田中常见的排水采气工艺,对于其他类型气藏的开采没有讲述。同时针对目前关注度较高的非常规气藏的开采没有提及,对于气藏开发过程中涉及的增产工艺也没有论述。这些问题在教学环节中日益突出,为了更好地提升笔者学校石油工程专业学生的专业知识水平和素养,有必要根据教学需要重新编写一本适合该专业培养方向的、能够反映天然气开发与开采的教材。
这次编写计划在该课程长期使用教案的基础上集历年教学和科研的实践进行修改、补充、整理、纳入近年来天然气开采的新技术与新工艺等,使新教材具有时代气息,与科学技术的发展同步。3名编写者既是长期从事本课程教学5年以上的教学骨干,又有较高的专业技术水平,因此能够保证教材编写的质量与专业技术水平。
课程组3位教师经过多次教学研讨后制定了可行的教材编写计划。以笔者学校教学计划安排为依据,同时考虑到课程之间内容的衔接和连贯性,坚决避免相同知识点的重复讲解,并着重培养学生工程技术方面的理论和实践分析问题能力,课程组对课程的讲解内容做了新的规划和设计,即以《天然气工程》主要内容为基础,同时章节进行了整合,由原来的11章调整为9章,包括:概述、天然气的性质、气井产能分析及设计、储量计算、气藏动态分析、不同类型气藏的采气工艺、气井增产措施、矿场天然气集输和气井的安全。章节内容均增加新的前沿认识,并调整了2章的内容,采气工艺这章由排水采气扩展为不同类型气藏的常见开采工艺,同时增加了气井增产措施。这样的改革和调整在实施过程中能够实现,且新教材能够便于学生对该门课程的学习,同时进一步扩展学生对天然气开采工程领域的相关知识,提升课程的理论和实践并重的融合度。
考虑到石油工程宽专业知识面的需求,本教材在设计编撰内容上注重体现教学内容的“新、精、宽”特点,做到覆盖天然气开发开采及集输的所有环节。
(2)收集天然气开发、开采最基本较成熟的而又是最先进的知识、理论、方法和技术,保证知识的实用性。
这本教材的编写力求教学内容与形式上的改革,改满堂灌为理论教学与实践教学相结合,以理论为指导,以工程实例分析为目的,实践巩固理论,理论指导实践的循环教学模式,努力使学生将理论知识转化为工作能力,达到学以致用的目的。在教材内容上,也做了部分调整,强化了一些针对天然气开采工程方面的内容,如:不同类型气藏的开采技术、气藏的增产措施改造技术、矿场集输等。弱化了一些有关气井中气体流动的一些章节的内容,如:气井管流及节流动态,气井生产系统节点分析等。
授课教师已经完成了5轮以上的教学任务,经过多次修改讲义、查找大量资料和组织探讨,确立了教材编写大纲,在现有教材的基础上,整合相关的基础理论内容,扩展采气工程方面的内容,提高学生对相关技术的兴趣和对理论知识的认识。
《天然气开采技术》课程以油层物理、渗流力学等专业基础课为先修课的专业课。主要介绍天然气开采涉及的基本理论及其工艺技术。该课程内容包括天然气的物理化学性质、烃类流体相态、气井产能分析及设计、气藏动态分析、排水采气、特殊气藏开发、气井增产措施、矿场集输、气井安全等内容。
相较于现有使用的教材《天然气工程》,此次教材中编写中增加了特殊气藏开发和气井增产措施两部分内容。
特殊气藏开发这章,主要介绍不同类型的气藏针对自身特点的相应特殊的开采工艺技术原理及施工工艺。
了解天然气开采简史;熟悉我国油气资源和天然气工业发展前景; 熟悉天然气工程技术的发展现状和发展趋势。
掌握稳态流动气井产能公式;掌握拟稳态流动气井产能公式;熟悉气井产能经验方程;掌握完井方式对气流入井的影响。
了解气田、凝析气田开发方案编制流程;熟悉气藏动态分析内容;掌握气藏类型的分析判断;熟悉气藏驱动方式分析;掌握气井生产制度分析。
掌握气井携带临界流量的计算;掌握泡沫排水采气的原理和方法;了解柱塞排水采气的原理和方法;熟悉排水采气工艺。
了解天然气矿场集输流程和管网;掌握节流调压的作用和手段;熟悉节流过程和节流效应;了解气液分离器的类型、原理、处理能力;掌握天然气水合物生成条件的预测;掌握预防天然气水合物生成的方法。
了解气井腐蚀的机理及分类;了解气井腐蚀的重要参数;了解防腐材料的选用;熟悉气井的防腐设计;了解含硫化氢气井的安全与防护。
此次教材建设改革目的是把突出知识的应用性、实践性作为教材改革的重中之重,因而非常注重对学生对知识应用能力的培养。大多章节采用结合采气工程实际教学,通过案例对学生进行实训,经过对整门课程的系统学习,使学生掌握分析问题的思路和方法,以达到能够综合地应用天然气开采技术的理论知识,解决工程建设中的实际问题,使学生基本形成工程师应具备的基本能力。
[9] 《采气技师培训教程》编写组.采气技术培训教程[M].北京:石油工业出版社,2012.
定型机是印染企业能耗最大的高温设备之一,也是印染厂必备的关键设备,合纤织物在染整加工中要清除邹痕,降低收缩,稳定织物尺寸,提高染色性能,改变手感,提高弹性,改变织物起毛球要经过热定型工序。因此热定型机的节能问题受到各制造厂和使用厂的关注,并采取了各种各样的措施,天然气是目前世界上一种最清洁的燃料,它燃充分,热效率高,对大气污染又低,有很好的环保性能。现向大家介绍一种在定型机中用天然气直接燃加热取代导热油锅炉供热的方法和节能效果分析。
导热油间接加热法热效率:用燃煤(或热油)锅炉进行加热,使导热油(热媒)加热导270℃左右,然后经过热媒管道输送到定型机内的热交换器,再由热交换器吧循环风加热到设定温度。此种加热方式属于多环节间接加热,换热过程多,热量损失大。
热媒锅炉效率的热损失:现有在用锅炉,一般回油温度为:255℃,出油温度为:270℃,提升导热油温度:15℃。导热油锅炉尾部排烟温度为:250-290℃,因此锅炉热效率一般在:55-75℃,锅炉热损失为:25-45%。
热媒管路散热损失:所有导热油管路外层大都使用岩棉材料保温,含阀件及弯头,保温效率约:93%,管路散热损失约为:7%。
导热油锅炉供热系统不管开几台定型机都必须开启导热油锅炉,使得的负荷不稳2.2天然气直燃热风技术热效率:天然气直燃热风加热技术具有以下特点:
不需要借助导热油作为热媒进行二次间接加热转换系统,是天然气在定型机燃产生的热量直接加热循环风,由循环风温度控制燃机火焰大小。定型机烘箱热风温度控制精度高,好达到±1℃,使能源的利用率达到最佳状态。直燃方式热风温度比用导热油高出很多,水汽不易冷凝,相应降低了循环风机和排气风机的转速。排气风机转速的降低,使排出的热量损失也相应降低不少,从而降低了能耗。
天然气直接在燃室内燃,能充分吸收燃室内空气中的水分,有利于产品质量,并能相应提高设备运行速度。天然气直燃热风加热技术可以按需使用,实现一对一单独控制。
天然气直燃热风加热方式的热效率可达到95%以上,一般瓦斯燃机燃效率约为97%,燃损失为3%,系统整体效率可达到92%以上。
首先将油管内的导热油排除干净,然后拆卸内部的导热油管及散热器片。自导热油阀以上的导热油管是否留在定型机内由用户确定,所有导热油的排除、导热油管和散热器片的拆除及放置由用户负责,期间改造方必须安排技术人员负责现场指导。
在每节箱体内部进行结构改造,并加装一个燃筒,采用SUS310不锈钢制作,还要加装隔热板,使得热空气充分对流,确保室内温度均衡和升温的速度。在每节箱体侧面改装一个可安装燃器的炉口,改装后保证定型机的外观和整体保温效果良好。
安装专业燃器,要保证整体外观的视觉效果。依据燃系统配管图进行燃气系统设备的安装,并与燃气主管道对接,同时也要保证整体外观的视觉效果。定型机两侧主管道的铺设,由燃气经营单位负责安装。
燃器控制系统可采用应具备以下功能:自动吹扫、自动点火、火焰安全检测、自动控温、故障报警以及燃气低压保护、助燃空气开关保护。确保运行中的安全、可靠、稳定。
将燃器的电控、预警及操作系统全部与设备原有系统连接,连锁功能保护,并加装控制面板,在统一操作平台上完成,简捷、方便。
改造后要求确保燃器与机台,排烟,布边脱离,热循环风机故障时连动控制正常运转,才能保证布料在运行中不会坏或手感不好。
专业技术人员有义务的对用户厂各类人员,包括工程技术、管理人员、操作工、设备管理及维护人员、电控管理及维护人员进行有计划的技术培训,受训人员要达到能独立熟练掌握各岗位的基本操作技能和维修设备的能力,确保设备正常运行。技术培训贯穿项目实施全过程(设计、制造、安装、调试、生产)。
目前可供使用的燃器的种类很多,用于定型机的燃机一般配备直燃燃机(枪式比例调节)和直燃热风燃机(线性比例调节),具体选择时应注意以下几个方面:
4.2 要求燃器具备独特稳焰方式和空气/燃气内混线性混合方式使其混合更好,火焰更短且有效的防止错流,同时使烟气排放更环保。
我们以一台8箱拉幅定型机技术改造,以天然气直接加热循环风系统替代传统导热油加热循环风系统的节能效果情况进行比较,一台8箱的拉幅定型机烘箱,热风温度设定要求140-220℃,每小时大概需求热量为50万-65万Kcal。
辅助系统:1台22kw导热油泵,1台3kw鼓风机(装机容量42kw),1台11Kw引风机,1小时实际耗电量33kwh,拆标煤为:11kgce/小时(1kgce大约可发3kwh)。
如配天然气直燃系统,需配10X104Kcal/小时的燃机8台,共80X104Kcal/小时。保温时为全功率的30%。
标准煤热值:7033Kcal/kg;天然气热值:8540Kcal/m3;燃煤导热油锅炉的热效率为:65%;热媒体管道输送效率为:97%;导热油换热器的换热效率为;93%;整个换热系统的热利用率为:0.65*0.97*0.93=59%;天然气直燃的利用率为92%。
理论计算天然气直燃技术每天耗天然气为:升温时间为0.5小时:800000/8540*0.5=47立方,保温时间为23.5小时:(800000*0.3/8540)*23.5=660立方;平均每小时耗天然气量:707/24=29.46立方,折合标煤:36公斤/小时。
根据定型机加热原理,分析对比了二种不同的加热方式的节能效果,并提出了改造技术方案,通过分析可以看出,改造后天然气直燃加热可有效降低能源消耗,降低了废气的排放,节省了锅炉房用地,省去了司炉工的工资成本,降低了劳动强度,提高企业品位,且随着国家环境保护政策、能源政策的发展趋势。因此在印染行业的定型机中采用燃气直燃加热取代传统导热油加热是非常必要的。
天然气是一种清洁廉价的优质能源,在世界各国的应用都在大幅度上涨。但是,天然气的分布地区大部分是在环境恶劣、交通不发达的地区,而它的使用地区主要是在城市和工业区,所以,天然气的运输成了一个棘手的问题。而长输管道的运用恰好保证了天然气从生产到运输这个环节的实现。
虽然,长输管道能够有效的运输天然气,但是,在运输过程中,也存在一些能源的消耗,经济性不好。长输管道对天然气的能耗体现在两个方面,分别是直接能耗和间接能耗。直接能耗是由压缩机组、管道阻力、设备阻力等引起的能源损耗。间接能耗是由天然气放空、泄露等引起的能量损耗。其中,直接能耗是不能避免的,它只能通过改进工艺,采用新设备、新技术等来降低。而间接能耗是能够避免的。由于降低天然气长输管道的能耗能有效的提高运输运输效率,降低运输成本,所以,在长输管道方面采用一些节能降耗措施是十分必要的。
在目前管道大发展阶段及以后的管道建设和运行中,很难有单一输气管道独立运行,基本形成区域管网系统。在新管线设计时,必须既满足新老管线系统安全可靠供气,又能达到新建系统投资最省,运营费用最低的效果。
要实现上述功能,使系统构成最优化,必须将新老系统有机结合,构成一个完整的可以实现灵活调配的管网系统,进行工况模拟计算、分析,对管网系统构成方案进行优化,才能实现在充分利用己建设施的基础上,新建系统投资省、安全、环保和节能的目的。
天然气在输送过程中,要克服管道摩阻。影响摩阻的主要因素是管内壁粗糙度。在输送量和出口压力一定时,内壁粗糙度越大,输送压降越大。管道内涂层技术在可以有效防止管道内腐蚀发生的同时,也是提高输量的有效手段,尤其是对长输输气管道更显著。实际检测表明,内涂层能够使管道的输气量提高4%~8%。输气管道采用内涂层,可以使管道内表面光滑、降低粗糙度、减小水力摩阻系数,从而达到提高管道输气量;在相同输气量条件下,可以降低压缩机需用功率,既能减少机组建设的投资费用,又能减少投运后压缩机的能耗费用和维护费用。
如果从经济性方面考虑,是否采取内涂层需要将管道全生命周期发生的费用合并计算。如果从节能减排方面考虑,采用内涂层后将扩大压气站的间距,减少压气站的数量和总装机功率,从而降低燃料动力消耗。
压缩机组是压气站乃至长输管道的心脏。压缩机组的原动机比较常用的是电动机和燃气轮机。因电动机和燃气轮机在机组效率和燃料排放折标煤系数上差别很大。因此,在充分考虑压气站当地能源供应的情况下,如何选择原动机的类型达到节能减
天然气管道的优化运行就是在管道系统物理参数已经确定的条件下,根据气源的供气情况和各用户的用气情况,对管道系统的运行参数进行优化,既能满足安全平稳输气和供气,也能使管道总的燃料动力费用最低。由于优化的目标函数是以管道总能耗或者总功率最低,所以对于长输管道来说,管道的优化运行是管道企业最大的节能技措。管道优化运行的影响因素较多。目前国内常用离线模拟软件TGNET、SPS进行优化运行分析。通过SCADA系统将实际能耗数据在线采集上来,与方案进行对比分析,及时调整运行方案。
当前,最先进的输气工艺是指高压输气和富气输送。高压输气使天然气的密度得到保证,高密度降低了天然气的流速,从而减小了天然气与管壁之间的摩擦力,降低了能耗,并且高密度也增大了天然气的可压缩性和压缩效率,从而使得压缩能耗和压气站功率都得到降低;富气输送是指通过在输送的天然气中加入密度较大的气体来提高输送气体的密度,从而降低气体流速,降低摩擦,提高输送效率,它的原理同高压输气相似,都是通过增大密度来达到降低能耗的目的,在富气输送中,常常加入的气体为乙烷、丙烷等重组分。
压气站的运行费用占管道总运营费用的50%左右,压缩机及其配套的原动机的能耗占压气站运营费用的70%以上,占长输管道能耗费用的96%左右。因此,提高压缩机组的效率将是降低输气能耗的重要措施。各类型机组在满负荷时,电驱机组的效率为70%~85%,燃驱机组的效率为25%~40%。虽然机组的效率均在正常范围内,但是效率相对低的压缩机组就有节能的空间。压缩机组在非满负荷的情况下,通过提高入口压力和调整压缩机余隙达到提高运行效率降低能耗的目的。
天然气长输管道在运行过程中,由于各种原因需要进行天然气放空,如压缩机的启停放空、管线施工放空、站场设备的维检修放空以及紧急情况的应急放空等。在生产运行过程中,通过合理安排管道施工作业方案和优化压缩机的启停,减少放空的次数并尽可能降低放空压力,使放空量减少。
天然气长输管道的节能降耗是我们所面临的一个长期而重要的任务,节能降耗的技术也在不断地发展与进步。因此,管道企业一方面要积极采用国内外先进的输气工艺和节能降耗的技术、设备,如使用管道内涂技术;引进先进的管理检测系统,防止天然气泄漏,调整工艺设备使其在合理的工况下运行;选用新的增压效率高、节能性能好的压缩机组和密封性能好的阀件。另一方面则要提高员工的节能意识,增强其工作责任心,提高其技术素质,防止出现人为误操作。
转变经济发展方式,为贯彻落实科学发展观。优化电力和天然气使用结构,提高利用效率,缓解供需矛盾,现就进一步加强节电节气工作通知如下:
电力和天然气供需紧张矛盾日益突出,随着经济社会快速发展。将成为制约全市经济社会发展的重要因素之一。近年来,全市节电节气工作取得了一定成效,但消费结构、消费方式不合理等状况未得到根本转变,亟需综合运用法律、经济、技术以及必要行政措施,加强节电节气工作,优化资源配置,引导全社会科学、合理、有序使用电力和天然气。各区县(自治县)人民政府、市政府各部门、各企事业单位要充分认识当前电力和天然气供需的严峻形势,高度重视节电节气工作,加大工作力度,采取有效措施,积极推进节电节气工作。
(一)切实履行职责,加快淘汰高耗能落后产能工作。重点加强电力、冶金、有色、建材等行业淘汰落后产能工作。各区县(自治县)人民政府负责本行政区域内的淘汰落后产能工作;市国资委负责协调督促市属国有企业开展淘汰落后产能工作;市政府有关部门要积极配合。共同推进淘汰落后产能工作。淘汰落后产能工作中,有关责任主体要妥善处理好资产、债务和人员安置等问题。
(二)制定用电、用气投入与产出比标准,大力发展节电节气型产业。大力发展电子信息、仪器仪表等低能耗、高技术、高附加值产业。市经济信息委、市发展改革委等市政府有关部门要严格执行固定资产投资项目节约能源评估和审查制度。严格限制新建、扩建传统高耗电、高耗气项目,促进节电节气型产业发展。
(三)实行居民阶梯电价政策。市物价局、市经济信息委、市电力公司要严格按照国家规定,加大差别电价政策执行力度。对钢铁、电石、铁合金、电解铝、电解烧碱、水泥、黄磷、电解锌等8大高耗能行业,以及属于限制类和淘汰类的企业执行差别电价政策。同时,市经济信息委、市物价局要根据我市产业结构调整和节能工作要求,研究确定其他高耗能行业,提出限制类、淘汰类企业名单,并参照国家标准实行差别电价。市物价局要研究对居民生活用电的阶梯电价政策,并适时组织实施,具备条件的地区可先行试点。
(四)按国家规定对超限额用能实行惩罚性加价。市质监局、市经济信息委要结合我市产业结构,严格实行超限额用电、用气加价收费政策。严格执行国家已公布的高耗能产品强制性能耗限额标准。尽快制定市高耗能产品电力、天然气消耗限额标准,并根据国家相关标准制定市燃气设备运行效率限额标准。市物价局、市经济信息委要按照《市单位产品超限额使用能源收费管理办法》规定,对于超过高耗能产品电力、天然气消耗限额标准,或达不到燃气设备运行效率限额标准的企业,实行超限额用电、用气加价收费。
大型电机、风机、水泵的变频调速、无功补偿,(五)大力开展节电节气改造。大力实施垃圾、余压余热、沼气、瓦斯气发电。重点推进工业炉窑的窑炉保温、富氧燃烧、余热回收等节气改造。以及商场、宾馆、酒店等大型建筑电梯、空调等设备节电改造。鼓励利用生物质能源替代天然气。发电企业要积极实施主要系统和设备的节电改造,降低厂用电率。供电企业要采用先进输变电技术设备,降低输电、配电等环节的电力损耗。鼓励发展冷热电三联供和热电联产。市发展改革委、市经济信息委要积极引导和支持投资100亿元及以上的工业项目和符合国家产业政策的项目发展热电联产自备电厂。
(六)采用合同能源管理模式实施节电节气技术改造。鼓励和引导金融机构加大对节电节气技术改造项目的信贷支持,大力推行合同能源管理。鼓励企业与专业节能服务公司开展合作。优先为符合条件的节电节气项目提供直接融资服务。鼓励商业银行创新信贷产品,支持合同能源管理模式的节电节气技术改造。
(七)实行差别电价和超限额用能加价收费的收入应专项用于支持节电节气技术改造。企业通过技术改造,加大财政资金及相关政策支持。市节能专项资金和天然气附加费应重点投向节电节气技术改造项目。经核查实现了电力、天然气节约,或转移高峰用电负荷的电力、天然气供应紧张时,可在供应方面予以倾斜,适当优先供应。
(八)全额安排可再生能源上网电量;优先安排大型水电、热电联产、资源综合利用机组发电;综合考虑燃料供应、设备健康水平、机组参数等因素,加强电力节能调度。科学制订电力电量平衡方案。火电机组中推行差别电量计划。
(九)大力开展节能空调、绿色照明、节能电机等高效节能产品的推广和审核工作,继续实施“节能产品惠民工程”市经济信息委、市财政局要按照国家“节能产品惠民工程”相关要求。逐步形成家用电器、照明产品、工业设备等高效节能产品推广体系,保证节能惠民效果。
十)广泛深入开展宣传教育,开展节电节气宣传。各区县(自治县)人民政府、市政府有关部门要以节电节气为重点。提高市民节约用电、用气意识。新闻媒体要加强宣传,普及节电节气知识,着力宣传报道节电节气先进典型,及时曝光严重浪费能源事件。鼓励市民使用节能灯,购买节能型家电产品、燃气器具,倡导在夏季用电高峰时段(18∶30―21∶30尽量使用电风扇,控制空调温度,家用电器不用时关闭电源,减少开灯数量,养成节约用电、用气的良好习惯。
(一)以及年耗天然气500万立方米以上的重点用气单位的管理,加强重点用电用气单位管理。市经济信息委要加强对变压器总容量100千伏安、年用电量1000万千瓦时以上的重点用电单位。开展重点用电单位电平衡测试,对重点用电用气单位进行能源审计。市质监局要加强对重点用电用气单位计量工作的监督和指导,检查能源计量器具的配备情况。市统计局要加强对重点用电用气单位能源统计工作的监督和指导,实施重点耗能企业单位产品能耗月报制度。各重点用电用气单位要加强能源计量、统计数据管理,积极开展能效对标,制定并实行定额管理,逐步降低产品单位能耗、重点工序能耗。