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《燃气分布式能源站燃气增压机系统技术规范》
燃气分布式能源站作为一种高效、清洁的能源供应方式，在现代能源体系中发挥着越来越重要的作用，燃气增压机系统是燃气分布式能源站的关键组成部分，其性能直接影响到整个能源站的运行效率、可靠性和安全性，本技术规范旨在详细阐述燃气分布式能源站燃气增压机系统的相关技术要求，涵盖从工艺流程到设备选型、安装调试、运行维护等各个方面。
天然气增压站工艺流程
（一）进气预处理
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1、过滤
- 天然气进入增压机系统之前，首先要经过高效过滤器，过滤器的主要作用是去除天然气中的固体杂质，如灰尘、砂粒等，这些杂质如果进入增压机，可能会磨损叶轮、密封件等关键部件，降低增压机的使用寿命，过滤器的过滤精度应根据天然气的气源质量和增压机的要求确定，一般要求能够过滤掉粒径大于5μm的固体颗粒。
- 过滤器应具备自动排污功能，定期将过滤下来的杂质排出，以保证过滤效果的持续稳定，过滤器应配备差压监测装置，当过滤器进出口差压达到设定值时，及时发出报警信号，提示需要更换滤芯或进行清洗。
2、调压
- 经过过滤后的天然气需要进行调压操作，由于天然气的气源压力可能存在波动，而增压机对进气压力有一定的要求，所以需要通过调压装置将天然气压力调节到合适的范围，调压装置应具有高精度的调压能力，能够在较宽的流量范围内将压力稳定在设定值的±5%以内。
- 调压过程中还应考虑安全因素，设置超压保护装置，当天然气压力超过设定的安全上限时，超压保护装置应能够迅速切断气源，防止过高的压力对后续设备造成损害。
（二）增压过程
1、增压机选型
- 根据燃气分布式能源站的用气规模、进气压力和所需的出站压力等参数，选择合适类型和规格的增压机，常见的增压机类型有离心式增压机和往复式增压机，离心式增压机具有流量大、运行平稳、维护相对简单等优点，适用于大流量的天然气增压场合；往复式增压机则在小流量、高压力比的情况下具有较好的性能。
- 在选型时，要考虑增压机的额定流量、额定压力比、效率等性能指标，额定流量应满足能源站最大用气需求，并留有一定的余量，一般余量在10% - 20%之间，额定压力比应能够满足将进气压力提升到出站所需压力的要求，同时要考虑增压机在不同工况下的性能曲线，确保在整个运行范围内都能稳定高效运行，增压机的效率应尽可能高，以降低能源消耗。
2、增压机工作原理
- 离心式增压机通过高速旋转的叶轮对天然气做功，使天然气的动能和压力能增加，叶轮的转速通常较高，需要配备高性能的电机或透平驱动装置，在离心式增压机内部，天然气从叶轮的中心进入，在离心力的作用下向叶轮边缘流动，在此过程中速度和压力不断提高。
- 往复式增压机则是通过活塞在气缸内的往复运动来压缩天然气，活塞的运动由曲轴连杆机构驱动，天然气在气缸内被逐步压缩，其压力随着活塞的压缩行程而升高，往复式增压机的压缩过程是一个间歇式的过程，需要通过合理的气阀设计和控制来保证进气、压缩、排气过程的顺利进行。
3、冷却系统
- 天然气在增压过程中，由于压缩功的作用会导致温度升高，高温天然气不仅会影响增压机的性能，还可能对下游设备和管道造成安全隐患，因此需要设置冷却系统，对于离心式增压机，通常采用中间冷却的方式，即在多级增压的级间设置冷却器。
- 冷却器的冷却介质可以是空气或水，空气冷却器结构简单、维护方便，但冷却效率相对较低；水冷却器冷却效率高，但需要配套的水循环系统，并且要注意防止冷却水管路的结垢和腐蚀，冷却后的天然气温度应控制在一定范围内，一般要求不超过60℃。
（三）出站处理
1、计量
- 经过增压后的天然气在出站前需要进行准确计量，计量装置应具有高精度、高可靠性，能够适应天然气的流量范围和压力范围，常见的计量方式有涡轮流量计、超声波流量计等，涡轮流量计通过天然气驱动涡轮旋转，根据涡轮的转速来测量天然气的流量，其测量精度较高，但对介质的洁净度有一定要求。
- 超声波流量计则是利用超声波在天然气中的传播特性来测量流量，它不受天然气密度、粘度等因素的影响，具有较好的适应性，计量装置应定期进行校准，以确保计量的准确性。
2、加臭
- 为了在天然气泄漏时能够及时被发现，出站天然气需要进行加臭处理，加臭剂的添加量应符合相关标准要求，一般要求在天然气中的浓度能够使空气中的天然气浓度达到爆炸下限的20%时被人察觉，加臭装置应具备精确的加臭控制功能，能够根据天然气的流量自动调整加臭剂的添加量。
设备选型要求
（一）增压机本体
1、材质
- 增压机的叶轮、壳体等关键部件应采用耐腐蚀、高强度的材料制造，对于处理含硫天然气的增压机，应选用抗硫腐蚀性能良好的材料，如不锈钢等，材料的选择应根据天然气的成分、压力、温度等运行条件进行综合考虑。
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2、密封系统
- 增压机的密封系统对于防止天然气泄漏至关重要，常见的密封方式有机械密封和干气密封，机械密封结构简单、成本较低，但泄漏量相对较大；干气密封具有极低的泄漏量，能够有效提高增压机的安全性和环保性，对于要求较高的燃气分布式能源站，应优先选用干气密封系统，干气密封系统需要配备稳定的密封气供应装置，密封气的压力、流量和纯度应满足密封要求。
（二）驱动装置
1、电机选型
- 如果增压机采用电机驱动，电机的功率应满足增压机的最大负载需求，电机的效率应符合国家能效标准的要求，优先选用高效节能型电机，电机的防护等级应根据安装环境确定，一般要求达到IP54及以上，以防止灰尘和水分进入电机内部。
2、透平驱动
- 当采用透平驱动增压机时，透平的选型应与增压机的性能相匹配，透平的进气流量、压力和温度等参数应满足其正常运行的要求，透平应具备良好的调节性能，能够根据增压机的负荷变化及时调整转速，以保证增压机的稳定运行。
（三）辅助设备
1、过滤器
- 除了进气过滤器外，对于采用油润滑的增压机，还应在润滑油系统中设置过滤器，以防止润滑油中的杂质进入增压机的润滑部位，润滑油过滤器的过滤精度应较高，一般要求能够过滤掉粒径大于1μm的杂质。
2、冷却器
- 冷却器的材质应根据冷却介质的性质进行选择，对于水冷却器，应选用耐水腐蚀的材料，如铜合金或不锈钢，冷却器的换热面积应根据天然气的流量、进出口温度差等参数进行计算确定，以确保能够满足冷却需求，冷却器应具备良好的防垢和防腐措施，如采用软化水作为冷却介质、在冷却水中添加缓蚀剂等。
安装调试要求
（一）安装基础
1、增压机的安装基础应具有足够的强度和刚度，能够承受增压机在运行过程中的振动和载荷，基础的设计应根据增压机的重量、重心位置以及运行时产生的动载荷等因素进行计算。
2、基础表面应平整，水平度误差应控制在规定范围内，一般要求水平度误差不超过±0.1mm/m，在基础施工过程中，应按照设计要求预留地脚螺栓孔，并确保地脚螺栓的安装精度。
（二）设备安装
1、增压机本体的安装应严格按照设备制造商的安装说明书进行操作，在安装过程中，要注意各部件的安装顺序和安装精度，如叶轮与轴的装配精度、壳体的同心度等，各连接部位应牢固可靠，密封良好。
2、驱动装置与增压机的连接应采用合适的联轴器，联轴器的安装应保证同心度误差在允许范围内，对于弹性联轴器，还应注意弹性元件的安装和预紧力的调整。
3、辅助设备的安装应与增压机本体和驱动装置相协调，冷却器、过滤器等设备的进出口管道应连接正确，避免出现憋压或泄漏现象。
（三）调试过程
1、调试前检查
- 在进行增压机系统调试之前，应对整个系统进行全面检查，检查内容包括设备的安装情况、管道连接的密封性、电气系统的接线是否正确等，要检查各设备的润滑情况，确保润滑油的油位、油质符合要求。
2、空载调试
- 首先进行空载调试，启动驱动装置，使增压机在无负荷状态下运行，在空载调试过程中，要检查增压机的旋转方向是否正确、振动情况是否正常、各部位的温度是否在合理范围内，空载调试时间应不少于2小时，期间要密切观察设备的运行状态，记录相关运行参数。
3、负载调试
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- 空载调试合格后，逐步增加增压机的负荷进行负载调试，负载调试过程中，要按照规定的负荷提升步骤进行操作，同时监测增压机的流量、压力、温度、效率等性能指标，在不同负荷下，检查增压机的性能是否满足设计要求，如压力比是否稳定、效率是否达到预期等，负载调试应持续足够长的时间，以确保增压机系统在各种工况下都能稳定运行。
运行维护要求
（一）运行管理
1、运行参数监测
- 在燃气增压机系统的运行过程中，应实时监测各项运行参数，如进气压力、进气温度、出站压力、流量、增压机的转速、振动值、温度等，通过安装在设备和管道上的传感器将这些参数传输到监控系统，监控系统应具备数据存储、分析和报警功能，当运行参数超出正常范围时，能够及时发出报警信号，以便操作人员采取相应的措施。
2、运行负荷控制
- 根据燃气分布式能源站的用气需求，合理控制增压机的运行负荷，在低负荷运行时，要注意增压机的性能变化，避免出现喘振等不稳定现象，对于采用多台增压机并联运行的系统，应根据负荷情况合理分配各台增压机的负荷，以提高整个系统的运行效率。
（二）维护保养
1、日常维护
- 日常维护工作包括设备的清洁、检查润滑油油位和油质、检查各连接部位的紧固情况等，每天应对增压机及其辅助设备进行巡视，及时发现并处理设备表面的油污、灰尘等杂质，防止其进入设备内部，定期检查润滑油的油位，如发现油位过低，应及时补充；同时要检查油质，如油质变差，应及时更换。
2、定期维护
- 定期维护的周期应根据设备的运行情况和制造商的建议确定，定期维护工作包括更换滤芯、检查密封件、检查叶轮和轴的磨损情况等，进气过滤器的滤芯应根据差压情况定期更换，一般每3 - 6个月更换一次，密封件应定期检查其密封性能，如发现泄漏，应及时更换，每1 - 2年应对增压机进行一次全面的检查，包括解体检查叶轮和轴的磨损情况，对磨损严重的部件进行修复或更换。
3、故障处理
- 建立完善的故障处理机制，当增压机系统出现故障时，能够迅速准确地判断故障原因，并采取有效的处理措施，常见的故障有振动过大、温度过高、泄漏等，对于振动过大的故障，应检查设备的安装基础是否牢固、叶轮是否平衡、联轴器是否同心等；对于温度过高的故障，应检查冷却系统是否正常工作、润滑油是否充足等；对于泄漏故障，应检查密封件是否损坏、管道连接是否牢固等。
安全与环保要求
（一）安全要求
1、防爆设计
- 燃气增压机系统应按照防爆要求进行设计和安装，设备和管道应采用防爆型材料制造，电气设备应符合防爆等级要求，在增压机房内应设置可燃气体报警装置，当天然气泄漏达到一定浓度时，报警装置应能够及时发出警报信号，同时与通风系统联锁，启动通风装置，将泄漏的天然气排出室外。
2、安全保护装置
- 增压机应配备完善的安全保护装置，如超温保护、超压保护、振动保护等，当设备运行过程中出现超温、超压或振动过大等异常情况时，安全保护装置应能够自动停机，以保护设备和人员的安全。
（二）环保要求
1、噪声控制
- 燃气增压机在运行过程中会产生噪声，应采取有效的噪声控制措施，对于增压机本体，可以采用消声器、隔音罩等措施降低噪声，在增压机房的设计和建设过程中，应考虑采用吸音材料进行装修，减少噪声对周围环境的影响，噪声排放应符合国家相关标准的要求。
2、废气排放
- 由于天然气是清洁能源，在增压过程中基本没有污染物排放，但在设备维护过程中，如润滑油的更换等可能会产生少量的含油废物，应按照环保要求进行妥善处理，防止对环境造成污染。
燃气分布式能源站燃气增压机系统的技术规范涉及多个方面，从工艺流程到设备选型、安装调试、运行维护以及安全环保等，只有全面满足这些技术规范要求，才能确保燃气增压机系统的高效、可靠、安全运行，为燃气分布式能源站提供稳定的天然气增压服务。
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