榆齊天然氣長輸管道能效分析

【摘要】：當(dāng)今世界,能源已成為發(fā)展的重點,各國不斷加大傳統(tǒng)能源和新能源的勘探開發(fā)力度,而且同時積極研究探索節(jié)能技術(shù),從而提高能源利用率。我國天然氣工業(yè)發(fā)展迅速,目前已經(jīng)建成多條天然氣長輸管道,從而形成了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)。多年來,在天然氣管道運(yùn)行管理方面積累了一定經(jīng)驗,但是相比于發(fā)達(dá)國家,我國天然氣管道存在運(yùn)行能耗高的缺點,而國內(nèi)對此方面的研究較少。榆齊天然氣長輸管道由于氣源氣質(zhì)變化、天然氣輸量及分輸量調(diào)整等因素,造成該管道的能耗起伏不定,給管道的節(jié)能管理工作帶來了困難?；谶@樣的背景,提出本文的研究課題,并進(jìn)行了以下內(nèi)容的研究： 為了能對管道能耗進(jìn)行準(zhǔn)確計算,需要先對管道中最主要的耗能部件——離心壓縮機(jī)性能進(jìn)行準(zhǔn)確描述。根據(jù)資料中的壓縮機(jī)設(shè)計工況下性能曲線來求解實際工況下的特性方程,具體步驟為：先將壓縮機(jī)設(shè)計工況下性能曲線數(shù)值化；之后運(yùn)用相似換算原理將得到的設(shè)計工況下的特性參數(shù)轉(zhuǎn)化為實際工況下參數(shù)；最后采用“分步擬合法”將實際工況下的特性參數(shù)擬合為關(guān)于轉(zhuǎn)速和流量的特性方程。結(jié)合實際工況下壓縮機(jī)特性方程計算出壓縮機(jī)一定時間段內(nèi)的理論能耗,并與壓縮機(jī)該時間段內(nèi)實際能耗進(jìn)行對比,再進(jìn)行誤差原因分析、提出誤差修正方法。并在此基礎(chǔ)上,測算壓氣站、管道單位周轉(zhuǎn)量耗能。提取壓縮機(jī)及管段能耗的影響因素,并將各因素與壓縮機(jī)軸功率進(jìn)行擬合,進(jìn)而判斷各因素對能耗影響程度的大小。利用Excel-VBA編制計算程序,來完成天然氣物性參數(shù)計算、壓縮機(jī)流量計算及壓縮機(jī)實際運(yùn)行參數(shù)的計算進(jìn)而計算壓縮機(jī)能耗。根據(jù)榆齊管道能耗結(jié)構(gòu)特點建立合適的能效指標(biāo)體系,采用層次分析法對能效指標(biāo)進(jìn)行評價分析,評價管道中各設(shè)備單元的能效水平。 通過上述的研究工作,編制的程序?qū)崿F(xiàn)了對榆林首站壓縮機(jī)能耗較準(zhǔn)確的計算。確定了影響管道能耗的主要因素,提出了降低能耗的措施。通過對管道的能效分析找出管道中能效較低的管段,分析了某些月份管道能效較低的原因,結(jié)合能效分析的結(jié)果提出管道中設(shè)備單元改進(jìn)的建議。 【關(guān)鍵詞】：天然氣長輸管道 離心壓縮機(jī) 性能換算 能耗計算 能效分析
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE973
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 引言9-10
• 1.2 研究的目的和意義10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3.1 離心壓縮機(jī)模型研究10-11
• 1.3.2 壓縮機(jī)的喘振及防喘振控制研究11-12
• 1.3.3 能耗計算研究12
• 1.3.4 管道能效指標(biāo)研究12-13
• 1.3.5 管道能效評價方法研究13
• 1.3.6 管道節(jié)能措施研究13-14
• 1.4 研究的主要內(nèi)容14-15
• 1.5 技術(shù)路線圖15-16
• 第2章 榆齊管道氣源物性參數(shù)研究16-25
• 2.1 管道基本情況介紹16-19
• 2.2 榆齊管道天然氣物性參數(shù)求解19-24
• 2.2.1 天然氣密度19-21
• 2.2.2 天然氣壓縮因子21
• 2.2.3 天然氣的焓與熵21-22
• 2.2.4 天然氣比熱容與比熱比22-23
• 2.2.5 天然氣粘度23
• 2.2.6 天然氣的溫度絕熱指數(shù)23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第3章 榆林首站壓縮機(jī)特性研究25-53
• 3.1 榆林首站壓縮機(jī)基本情況介紹25-27
• 3.1.1 榆林首站壓縮機(jī)布置及設(shè)備參數(shù)25-26
• 3.1.2 壓縮機(jī)相關(guān)性能參數(shù)介紹26-27
• 3.2 榆林首站設(shè)計工況下壓縮機(jī)的特性研究27-42
• 3.2.1 設(shè)計工況下壓縮機(jī)的特性曲線27-29
• 3.2.2 設(shè)計工況下特性曲線數(shù)值化29-33
• 3.2.3 設(shè)計工況下壓縮機(jī)特性方程33-42
• 3.3 榆林首站實際工況下壓縮機(jī)的特性研究42-52
• 3.3.1 壓縮機(jī)性能換算的必要性42-45
• 3.3.2 壓縮機(jī)性能換算方法45-47
• 3.3.3 實際工況下壓縮機(jī)特性方程47-51
• 3.3.4 實際與設(shè)計工況下壓縮機(jī)特性曲線51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第4章 榆齊長輸天然氣管道能耗研究53-72
• 4.1 榆林首站壓縮機(jī)能耗計算53-58
• 4.1.1 壓縮機(jī)實際能耗53-55
• 4.1.2 壓縮機(jī)理論能耗計算55-57
• 4.1.3 壓縮機(jī)能耗的誤差分析與修正57-58
• 4.2 榆齊長輸天然氣管道能耗測算及能耗分析58-61
• 4.2.1 天然氣管道能耗測算方法58-60
• 4.2.2 綜合能耗分析60-61
• 4.3 榆齊天然氣長輸管道能耗影響因素分析61-70
• 4.3.1 管道理論能耗影響因素提取61-62
• 4.3.2 榆齊天然氣長輸管道因素分析62-69
• 4.3.3 降低能耗的措施69-70
• 4.4 壓縮機(jī)理論能耗預(yù)測70-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 第5章 壓縮機(jī)能耗計算程序及準(zhǔn)確性驗證72-81
• 5.1 程序功能介紹72-76
• 5.1.1 天然氣物性計算模塊72-73
• 5.1.2 孔板流量計算模塊73-74
• 5.1.3 壓縮機(jī)性能換算及性能曲線繪制模塊74-76
• 5.2 程序的準(zhǔn)確性驗證76-80
• 5.2.1 天然氣物性參數(shù)計算程序驗證76-77
• 5.2.2 孔板流量計算程序驗證77-78
• 5.2.3 壓縮機(jī)性能換算程序驗證78-80
• 5.3 本章小結(jié)80-81
• 第6章 管道能效評價分析81-90
• 6.1 榆齊長輸天然氣管道能耗結(jié)構(gòu)的特性81
• 6.2 榆齊天然氣管道能效評價指標(biāo)體系81-86
• 6.2.1 層次分析法82-83
• 6.2.2 構(gòu)建能效指標(biāo)體系83
• 6.2.3 能效指標(biāo)及權(quán)重的計算83-85
• 6.2.4 確定指標(biāo)權(quán)重85-86
• 6.3 能效評價及分析86-89
• 6.4 提高能效的措施89
• 6.5 本章小結(jié)89-90
• 第7章 結(jié)論與建議90-92
• 7.1 結(jié)論90-91
• 7.2 建議91-92
• 致謝92-93
• 參考文獻(xiàn)93-96
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果96

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