天然气压缩机组现场性能测试计算方法对标研究

来源：石油科学通报杂志2021年第4期北京时间：

作者：刘国豪；侯磊；潘腾；赵一桦；陈林；李清平

单位：中国石油大学( 北京) 机械与储运工程学院,北京 102249;中国石油大学( 北京) 油气管道输送安全国家工程实验室/ 石油工程教育部重点实验室,北京 102249;国家管网集团北方管道有限责任公司,廊坊 065000%中国石油大学( 北京) 机械与储运工程学院,北京 102249;中国石油大学( 北京) 油气管道输送安全国家工程实验室/ 石油工程教育部重点实验室,北京 102249%国家管网集团北方管道有限责任公司,廊坊 065000%中国石油长庆油田分公司第一采气厂第五净化厂,西安 710000

摘要：在长输天然气管道能耗中,天然气压缩机组能耗占比超过95％,其能耗高低对天然气企业运行成本影响最大.国内采用行业标准SY/T 6637-2012测试和计算其实际的性能曲线和能效情况,近年使用该标准计算出的压缩机多变压缩功、多变效率、机组效率等压缩机组能效关键参数与国外厂家提供的数据不一致的问题,极大影响了天然气管道的优化模型准确度、与国外先进管道对标、机组能效分析等能源管理工作.通过对比分析国内外多项标准的差异,发现标准SY/T 6637-2012在多变指数、焓值以及多变压缩功计算方法等方面与国际主流标准存在较大差异.本研究针对差异,逐项进行了对比计算,并与出厂数据和现场实际数据进行了两次验证.研究结果表明:①气体焓值以NIST软件计算结果为基准,人工查图法计算焓值的误差为6.55％左右,BWRS、RKS、PR共3种状态方程计算方法的误差分别为1.75％、2.75％、0.57％;②SY/T 6637-2012在计算多变压缩功时未考虑实际天然气的压缩性,未对结果进行修正,未加入多变压缩功修正因子;③多变效率的计算以NIST软件计算结果为基准,SY/T 6637-2012、BWRS、RKS、PR、CTO的计算偏差分别为:6.12％、2.27％、3.26％、0.12％、0.53％.根据以上对标分析结论完善后的标准SY/T 6637-2018已于2019年3月发布实施,经过一年以上在实际天然气管道站场的应用,证明该计算方法与生产厂家、国外标准保持了高度一致;修改后的测试方法适合国内站场能耗计量仪表和安装位置的实际情况,为国内天然气管道压缩机组提供了可靠的能效计算方法.

关键词：天然气管道压缩机,多变指数,多变压缩功,多变效率,测试方法,计算方法,标准修订