燃气生产与供应教学课件作者赵磊燃气生产与供应-4课件.pptVIP

第四章 天然气增压输送 第四章 天然气增压输送 第一节 压气站的工作特性 第二节 压气站与管路的联合工作 第三节 输气管道运行分析与调节 第四节 末段储气 第五节 干线输气管道压气站布置 第一节压气站的工作特性  一、离心压缩机的性能 离心压缩机的性能是指压缩机的压力比ε或出口压力p2、 效率ηp、功率N、压头H与进口条件下的体积流量Q1以及 转速n的关系。用数学关系式描述为: 为了使离心压缩机的性能关系适用于不同成分的燃气，国外通常将其换算为选定条件下的性能关系，称为比性能。 二、离心压缩机变工况性能换算 1．绝热指数k不变或变化很小的变工况性能换算 这种情况在生产实际中是经常遇到的，如变转速、改变进 口温度等，此时性能曲线换算按下面的公式计算： 2．绝热指数k变化较大 按照等比体积比换算法将试验介质的性能换算为工作介质 的性能。 按绝热指数相等，只改变转速换算 由于①中换算出来的压缩机改变工况后每一点的对应转速不同，因此还要将之换算为某转速 的性能曲线，即 三、离心压缩机定转速下的特性方程 1．两参数方程 式中 a、b0——常数，可在离心压缩机性能曲线上取n个 点或n组( )实验结果，用最小二乘法拟合求得。 整理得 由于Z0=1，并令 则 2．三参数方程 3．多项式方程 多项式的项数根据计算所需的精度而定，一般3～4项就足 够了。多项式中的系数口a0、al、a2…an同样由最小二乘法 拟合确定。 四、离心压缩机变转速下的特性方程 1．压力比方程 2.压头方程 效率方程 功率计算 喘振流量特性方程 滞止流量特性方程 五、离心压缩机定转速下的串并联特性 1．并联特性 并联工作的主要目的是增加流量。其性能曲线如图4-3所示，两台压缩机的性能曲线分别为Ⅰ、Ⅱ，按照并联水力特点：压力比相等，流量相加的原则作的曲线Ⅰ+Ⅱ即为两台压缩机并联后的性能曲线。 任意两台离心压缩机并联后的特性方程 若两台压缩机特性完全相同， 则并联后的特性方程为 表示成出站压力p2、进站压力p1以及工程标准状态下的流量Q的形式： 并联工作时，如果由于某种原因，管道系统的特性曲线变 陡，工作点向流量减小的方向发展，若为大小不同的压缩 机并联工作，则小压缩机(图4-3中压缩机Ⅱ)更容易发生 喘振，并使并联工作系统遭到破坏。为了使并联工作时有 较宽的稳定工作范围，较小的压缩机应有较大的稳定工作 范围。 2．串联特性 串联工作的主要目的是增加压力，同时适当增加流量。如图4-4所示，两台压缩机的性能曲线分别为Ⅰ、Ⅱ，按照串联水力特点：质量流量相等，压力比等于两台各自压力比的乘积，作出的曲线Ⅰ+Ⅱ即为两台压缩机串联后的性能曲线。 任意两台离心压缩机串联后的特性方程 表示成出站压力p2、进站压力p1以及工程标准状态下的流量Q的 压缩机串联工作时，喘振流量变大、滞止流量变小， 稳定工作范围变窄，且主要受到第二台的限制。因此， 为了使串联工作时有较宽的稳定工作范围，第二台 压缩机应有较大的稳定工作范围。 六、往复式压缩机的特性方程 在矿场集气和长距离输气干线首站增压以及压力比要求较高而 输气量不大的场合，往往选用往复式压缩机组。对于往复式压缩 机来说，理论上，其压力比可以无限大，只与背压(排出管道压力) 有关，与流量并无关系。但实际上，管道中的流量大小与压缩机 组的排气量大小的关系是会影响压缩机的背压的。当压缩机选定 后，若管道流量小于压缩机的排气量，压缩机排出管道的压力降 低，压力比减小；反之，若管道流量大于压缩机的排气量，压缩 机排出管道的压力升高，压力比就会增大。因此，也可以用方程 的形式表示往复式压缩机的特性，即 表示成压缩机进出口压力和工程标准状态下的体积流量的关系为 第二节 压气站与管路的联合工作 压气站与管路是一个统一的变力系统。压气站提供能量，管路消耗能 量，两者紧密相连、互相制约、互相影响。在分析输气管道系统时，就 是根据其水力特点，联立压气站特性方程和管路特性方程，求其工作点。 图4-5所示为某干线输气系统简图，该系统由n个压气站组成。 系统的水力特点是：压气站的出口压力就是该站间管路的起点压力， 该站间管路的终点压力就是下一个压气站的进站压力，压气站的输气量 等于该站间管路流量。 假定压气站自用气量与进站气量成正比，且各站自用气量比例系数相 等，均为1-M，则，每个站的自用气量为(1-M)Q 进(无自用气量的站M=1)。 压气站一输气管道系统首站出站流量为 若用首站出站压力以表示，则 任一站的进、出站压力、的公式