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[关键词]输气管道；压缩机组；变工况工作；排气量调节
中图分类号：TB652 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0054-02
一、引言
以西气东输某压气站压缩机组为例， 介绍了往复式压缩机组的变工况工作条件及排气量调节的规律，根据某站往复式压缩机组运行经验表明，随着上游气田煤层气产量的逐年增加，机组的运行工况一直在发生变化。分析变工况工作可以确定压缩机组在不同工况下的性能和参数，为确保煤层气安全平稳外输提供理论依据。
以该站为例，共配备了5台往复式压缩机组用于煤层气外输，其主要参数见下表1。
二、该站两种常见的变工况工作条件
1、进口压力变化
对于该站往复式压缩机而言，机组的排气压力等于输气管道干线压力，压力波动很小，可视为定值。若机组进气压力降低，将导致压比上升，容积系数降低，排气量将随之减少。
该站往复式机组进口压气主要由上游气田的生产情况决定，设计压力为5MPa，根据此前的运行经验，当压力超过5.2MPa时，可能造成上游气田放空，影响生产。一般情况下，为了保证机组因故障停机时有一定的缓冲时间，将压力控制在4.5MPa左右。在目前煤层气外输量约为220万方/天的情况下，若压缩机组全部停运，管道压力从4.5MPa升高到5.2MPa需要约1个小时。
2、排气压力变化
在生产运行过程中，如果要提高机组排气压力而进口压力不变时，因压比提高，容积系数减小，而使得机组进气量减少，但与此相反机组功率会增大。
该站煤层气经往复式机组加压后可选择由干线截断阀上游侧或下游侧阀门进入主管道，分别位于干线截断阀1101#的阀前和阀后。通常情况下选择由上游侧将煤层气输送到进站侧，这样做一是在相同的进气压力下增大了机组的排气量，二是排气压力较低时机组功率也相对较小，降低了单位输气量的能耗。
三、排气量调节
由于上游气田煤层气的生产情况变化，要求该站往复式压缩机组的排气量能在一定范围内调节。目前主要采取的是两种方法：一是多台压缩机组并联运行，二是调整气缸余隙。
1、多台压缩机组并联运行
该站4台大功率往复式压缩机组的排量为127.28～239万方/天，1台小功率往复式压缩机组的排量为30.0～84.7万方/天。由于该站往复式压缩机组由高压三相异步电机驱动，电机转速不可调节，当多台机组并联运行的最小排气量大于上游气田的产量时，还需要采用间歇停机的运行方式，避免进口压力过低（3.5MPa）造成机组保护停机。
虽然间歇停机的运行方式不消耗能源，但是频繁的启停压缩机组对电机与软启动器的寿命都会产生影响。所以在生产运行中要尽量避免。
2、调整气缸余隙
气缸余隙取决于气缸的实际结构，通常包括以下三个部分。
（1）活塞在止点的位置时，活塞端面与缸盖之间的间隙容积。
（2）第一道活塞环钱活塞外圆与气缸间的间隙容积。
（3）气缸盖内端面或气缸内壁圆柱面到气阀阀片间的通道容积，包括阀窝容积和气阀内部余隙容积两部分。
在压缩机压缩阶段，由于被压缩的气体部分进入增加的余隙容积而不是经过排气阀排出，这样可减少气体排放量；在膨胀阶段，增加的余隙容积中的那部分气体膨胀进入压缩机气缸，从而减少了压缩机气缸的有效吸入容积。
往复式压缩机组带有可调余隙塞，安装在压缩机气缸外端，见下图5。在余隙调节范围内，通过用扳手转动余隙塞的活塞杆增加或减少余隙容积。调整余隙之前，压缩机必须关闭，气缸内压力必须释放。
改变余隙活塞的位置可调节余隙容积。余隙活塞上装有两根活塞环，以防气体泄漏。活塞和杆之间用螺纹连接。拧松锁紧螺母，逆时针方向转动活塞杆（这将把余隙活塞拉离气缸）增加余隙容积；在活塞的上止点和下止点的某个位置固定活塞，从而获得所需要的余隙容积。
每次调整余隙后，需要运行一段时间，以确定调整的余隙量对压缩机组排气量的影响，以便找到符合输气工况的余隙大小。
四、结束语
综上所述，在国内，长输天然气在用管道的大功率离心式压缩机组没有可借鉴的运行和维护管理经验。通过分析往复式压缩机组的变工况工作条件及排气量调节的运行规律，确定压缩机组在不同工况下的性能和参数，为确保煤层气安全平稳外输提供理论依据，并为其它输气管道压缩机组的运行管理提供了借鉴。
参考文献
[1] 苗承武.输气管道压气站动力设备与节能工艺[M].北京：石油工业出版社，2004：61-63.
[2] 姬忠礼，邓志安，赵会军.泵和压缩机[M].北京：石油工业出版社，2008：126-127.
中图分类号：TB652 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0054-02
一、引言
以西气东输某压气站压缩机组为例， 介绍了往复式压缩机组的变工况工作条件及排气量调节的规律，根据某站往复式压缩机组运行经验表明，随着上游气田煤层气产量的逐年增加，机组的运行工况一直在发生变化。分析变工况工作可以确定压缩机组在不同工况下的性能和参数，为确保煤层气安全平稳外输提供理论依据。
以该站为例，共配备了5台往复式压缩机组用于煤层气外输，其主要参数见下表1。
二、该站两种常见的变工况工作条件
1、进口压力变化
对于该站往复式压缩机而言，机组的排气压力等于输气管道干线压力，压力波动很小，可视为定值。若机组进气压力降低，将导致压比上升，容积系数降低，排气量将随之减少。
该站往复式机组进口压气主要由上游气田的生产情况决定，设计压力为5MPa，根据此前的运行经验，当压力超过5.2MPa时，可能造成上游气田放空，影响生产。一般情况下，为了保证机组因故障停机时有一定的缓冲时间，将压力控制在4.5MPa左右。在目前煤层气外输量约为220万方/天的情况下，若压缩机组全部停运，管道压力从4.5MPa升高到5.2MPa需要约1个小时。
2、排气压力变化
在生产运行过程中，如果要提高机组排气压力而进口压力不变时，因压比提高，容积系数减小，而使得机组进气量减少，但与此相反机组功率会增大。
该站煤层气经往复式机组加压后可选择由干线截断阀上游侧或下游侧阀门进入主管道，分别位于干线截断阀1101#的阀前和阀后。通常情况下选择由上游侧将煤层气输送到进站侧，这样做一是在相同的进气压力下增大了机组的排气量，二是排气压力较低时机组功率也相对较小，降低了单位输气量的能耗。
三、排气量调节
由于上游气田煤层气的生产情况变化，要求该站往复式压缩机组的排气量能在一定范围内调节。目前主要采取的是两种方法：一是多台压缩机组并联运行，二是调整气缸余隙。
1、多台压缩机组并联运行
该站4台大功率往复式压缩机组的排量为127.28～239万方/天，1台小功率往复式压缩机组的排量为30.0～84.7万方/天。由于该站往复式压缩机组由高压三相异步电机驱动，电机转速不可调节，当多台机组并联运行的最小排气量大于上游气田的产量时，还需要采用间歇停机的运行方式，避免进口压力过低（3.5MPa）造成机组保护停机。
虽然间歇停机的运行方式不消耗能源，但是频繁的启停压缩机组对电机与软启动器的寿命都会产生影响。所以在生产运行中要尽量避免。
2、调整气缸余隙
气缸余隙取决于气缸的实际结构，通常包括以下三个部分。
（1）活塞在止点的位置时，活塞端面与缸盖之间的间隙容积。
（2）第一道活塞环钱活塞外圆与气缸间的间隙容积。
（3）气缸盖内端面或气缸内壁圆柱面到气阀阀片间的通道容积，包括阀窝容积和气阀内部余隙容积两部分。
在压缩机压缩阶段，由于被压缩的气体部分进入增加的余隙容积而不是经过排气阀排出，这样可减少气体排放量；在膨胀阶段，增加的余隙容积中的那部分气体膨胀进入压缩机气缸，从而减少了压缩机气缸的有效吸入容积。
往复式压缩机组带有可调余隙塞，安装在压缩机气缸外端，见下图5。在余隙调节范围内，通过用扳手转动余隙塞的活塞杆增加或减少余隙容积。调整余隙之前，压缩机必须关闭，气缸内压力必须释放。
改变余隙活塞的位置可调节余隙容积。余隙活塞上装有两根活塞环，以防气体泄漏。活塞和杆之间用螺纹连接。拧松锁紧螺母，逆时针方向转动活塞杆（这将把余隙活塞拉离气缸）增加余隙容积；在活塞的上止点和下止点的某个位置固定活塞，从而获得所需要的余隙容积。
每次调整余隙后，需要运行一段时间，以确定调整的余隙量对压缩机组排气量的影响，以便找到符合输气工况的余隙大小。
四、结束语
综上所述，在国内，长输天然气在用管道的大功率离心式压缩机组没有可借鉴的运行和维护管理经验。通过分析往复式压缩机组的变工况工作条件及排气量调节的运行规律，确定压缩机组在不同工况下的性能和参数，为确保煤层气安全平稳外输提供理论依据，并为其它输气管道压缩机组的运行管理提供了借鉴。
参考文献
[1] 苗承武.输气管道压气站动力设备与节能工艺[M].北京：石油工业出版社，2004：61-63.
[2] 姬忠礼，邓志安，赵会军.泵和压缩机[M].北京：石油工业出版社，2008：126-127.