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基于双碳目标的长输天然气管网枢纽站联运工艺优化与实践

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成果主要完成人

高京卫,闵海鹏,叶庆凡,王愉,张科,白鑫,马飞,刘飞

项目概况

一、立项背景 本项目旨在提高靖西一二线工艺调配能力与管道输气效率,减少沿线压缩机组开机率、节省燃料气消耗,满足下游各类用户用气需求的同时达到节能降耗目标。 (1)输气能力存在瓶颈,冬季保供压力大 (2)压缩机组高燃耗高排放,存在一定程度上的资源浪费 (3)管网工艺调配不灵活 (4)不同工艺条件的匹配难度大 (5)管道托运服务能力受限。 二、研究改造内容 ①在原延安压气站工艺去基础上,增加去往靖西三线志丹压气站方向的联络线工艺设备,并通过长管汇与原有站内的靖西一二线进出站位置分别实现独立式连通;②在原有站内工艺流程姚河线电动球阀 9105 下游新增管线连接至靖西二线新增绝缘法兰 J2103 后,新增绝缘法兰设置电位测试桩,并设置 1 个 DN400 电动球阀、1 个 DN400 电动节流截止放空阀及其他配套工程以实现姚河线延长集团资源与靖西一二线输气管道出站位置的独立式工艺连通与调节。 延安压气站扩能改造后的枢纽站联运模式具备了“四向”(靖边方向、志丹方向、姚店方向、富县方向)独立调节连通功能,管网调度工艺优化程度、实际输气能力大幅提升,原有的靖西一二线靖边-延安段输气瓶颈消除。 三、项目创新点 一是本课题的靖西线局部枢纽站水力模型构建可为后续项目提供参考,具有推广参考价值。二是本项目在充分研究分析历年生产运行数据结合管网仿真模拟的基础上采用了枢纽站工艺联通优化扩能以提升输气效率、减少压缩机组开机率的方式探索推行“双碳”低能耗管网运行优化方面的管理思路,为管输行业节能减排积累了经验。三是“多连通、强枢纽”设计思路,在其他枢纽站工艺设计中可借鉴。 四、应用推广情况 本课题自 2018 年启动,并于 2019 年 12 月 30 日通过交工验收,投入运行和使用,持续运行至今,运行状况良好。本研究成果显著降低了靖西一二线压缩机组燃耗的同时提高了靖西线天然气管道输气能力与资源调配度,满足下游用户冬季高峰输气生产需求,在“双碳”低能耗管网运行基础上同步优化了陕北区域能源配置结构。 五、经济效益 1.自项目运行至 2024 年 3 月,靖西一二线靖边、延压、富县压缩机运行时间较未改造前 2021-2023 年减少 9655 小时、6559 小时、9755 小时,新增利润共计达 1897 万元。 2.实现不同工艺条件天然气的顺利匹配接入,累计增加资源接收量 1.62亿元