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摘 要： 2009年天然气公司制定产品综合能耗、主要设备能耗指标。南压浅冷站2009年全面完成公司下达指标，2011年装置进行大型改造，更换7台压缩机组。新压缩机组投产运行后节能指标严重超标，为找出节能指标超高的原因，通过监控新机组运行数据、统计2009-2012年数据进行对比分析得出节能指标超标的原因。最终确认三台以下压缩机组的运行方式为不合理及高耗能的运行方式，是综合能耗超标的主要原因。
关键词： 节能；能耗；指标
中图分类号：TH311 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0520137－02
0 引言
2009年天然气公司制定了节能考核指标，六大队南压浅冷站有三个节能指标分别为产品综合能耗、天然气压缩机能耗（以下简称压缩机）及丙烷机能耗。南压浅冷站2009年全面完成公司下达指标，2011年装置进行大型改造，更换了7台压缩机组。新压缩机组投产运行后节能指标严重超标，为了找出节能指标超高的原因，我們通过监控新机组运行数据、统计2009-2012年数据进行对比分析并根据新改压缩机组额定数据计算最终得出节能指标超标原因。
1 原因分析
1.1 压缩机能耗指标超标原因
1.1.1 压缩机能耗计算方法
压缩机能耗指标=压缩机耗电量/天然气处理气量（千瓦时/万立方米）。公司规定的压缩机能耗指标值为1040千瓦时/万立方米。从压缩机能耗计算方法可以看出影响压缩机能耗的因素就是压缩机耗电及处理气量。
1.1.2 压缩机能耗指标超标原因分析
1）压缩机改造后参数发生改变。
2011年11月压缩机改造投产后影响压缩机能耗的因素压缩机耗电及处理气量都发生了改变。压缩机额定处理气量由原来的4200m3/h减少到3840m3/h，而其电机额定功率由原来的500KW提高到560KW。改造后压缩机电机最高负荷率可达到82.0%，则压缩机能耗计算如下：
560KW×0.82×1小时/0.3840万立方米=1195千瓦时/万立方米
改造前压缩机能耗指标为1040千瓦时/万立方米，即改造后压缩机处理每万立方米耗电比改造前增加155千瓦时。
2）来气量不足。
压缩机额定处理气量为3840立方米/小时，在运行四台压缩机时全天处理气量应达到36.86万立方米，2012年1月有22天运行四台压缩机，其中有16天全天处理气量低于额定处理气量36.86万立方米。2012年2月平均运行三台压缩机，12天中有5天未达到额定处理气量，使压缩机能耗增加。
1.2 丙烷机能耗指标超标原因
1.2.1 丙烷机能耗计算方法
丙烷机能耗指标=丙烷机耗电量/天然气处理气量（千瓦时/万立方米）。公司规定的丙烷机能耗指标值为279千瓦时/万立方米。从丙烷机机能耗计算方法可以看出影响丙烷机能耗的因素就是丙烷机耗电及处理气量。
1.2.2 丙烷机机能耗指标超标原因分析
由于丙烷机设计容量较大额定功率为746KW，实际运行最高负荷596KW，其最低运行负荷为350KW，该负荷按公司指标最少可处理12544立方米天然气，而三台压缩机每小时最多处理气量为11580立方米天然气，即丙烷机处理气量低于12544立方米或运行三台以下压缩机时，丙烷机负荷达到最低不能再根据气量减少负荷，因此在运行三台以下压缩机时丙烷机能耗将超出公司指标。今年1、2月份压缩机有17天运行三台机，7天运行二台机，因此丙烷机能耗严重超标。
根据2011年12月及2012年1、2月实际运行数据丙烷机处理深冷再生气情况下运行二台压缩机时丙烷机全天平均耗电8800千瓦时，运行三台压缩机丙烷机全天平均耗电10800千瓦时。
① 运行二台压缩机丙烷机能耗为8800/18.4320=477（kWh/104m3），超出公司指标198kWh/104m3；② 运行三台压缩机丙烷机能耗为10800/27.7920=388（kWh/104m3），超出公司指标109kWh/104m3。
1.3 产品综合能耗指标超标原因
1.3.1 产品综合能耗计算方法
产品综合能耗=装置耗电量×1.229/10/产品量=20.51千克标煤/吨产品。产品量为轻烃产量及外输气量的和，而轻烃产量受轻烃收率的影响，因此从公式中可以看出能影响产品综合能耗的条件有轻烃收率、处理气量、压缩机、丙烷机耗电、低压及辅助设备耗电。
1.3.2 产品综合能耗指标超标原因分析
根据2009-2012年运行三台压缩机组数据进行对比，可以看出在相同处理气量的情况下2012年每天轻烃产量下降15吨，轻烃收率下降0.4吨/万方气，低压耗电增加4000千瓦时，压缩机能耗增加108千瓦时/万立方米，丙烷机能耗增加47千瓦时/万立方米。产品综合能耗较2009年增加5.46千克标煤/吨产品。结论即产品综合能耗受压缩机能耗、丙烷机能耗、低压耗电的增加及轻烃收率的影响。
1）轻烃收率低。
2011年12月15日南压浅冷装置开始处理深冷再生气，将深冷再生气引至浅冷后冷器入口进行脱水。当深冷再生气进入浅冷装置与浅冷气混合后，造成浅冷气组分严重变贫，使装置轻烃收率由1.53吨/万立方米下降至1.4吨/万立方米，下降约0.13吨/万立方米。
2）2011年检修后低压负荷增加。
2011年装置检修投产后增加负荷为厂区路灯15盏（4.25KW）、厂房照明28盏（9KW）、深冷办公楼用电（15KW）、新加电伴热（9.75KW）、5台电视（7.5KW）以及压缩机油泵功率增大等，合计增加负荷48.35KW，每月增加耗电2万KWh。
3）压缩机运行方式。
四台以下压缩机的运行方式使辅助用电量相对增加，以及上面提到的压缩机、丙烷机能耗的增加是产品综合能耗超标的主要原因。 ① 运行状态为二台压缩机时，运行主要低压设备2台循环水泵，处理深冷再生气15万立方米，处理天然气量18.4320万立方米。根据实际运行数据运行二台压缩机时丙烷机耗电8800千瓦时，压缩机耗电21000千瓦时，低压耗电9385千瓦时。
外输气量=18.4320×0.91=16.7731万立方米
轻烃产量=18.4320×1.4=25.8048吨
产品量=轻烃+外输气×10000/1255=25.8048+167.731=15
9.4550吨
装置总耗电量=低压耗电+压缩机耗电+丙烷机耗电=9385+
21000+8800=39185千瓦时
产品综合能耗=39185×1.229/10/159.4550=30.2千克标煤/吨产品
二台压缩机运行方式产品综合能耗超出指标9.69。
② 运行状态为三台压缩机时，运行主要低压设备2台循环水泵，处理深冷再生气15万立方米，处理天然气量27.7920万立方米。根据实际运行数据运行三台压缩机时丙烷机耗电10800千瓦时，压缩机耗电30000千瓦时，低压耗电11000千瓦时。
外输气量=27.7920×0.91=25.2907万立方米
轻烃产量=27.7920×1.4=38.9吨
产品量=轻烃+外输气×10000/1255=38.9+201.5195=240.
4195吨
装置总耗电量=低压耗电+压缩机耗电+丙烷机耗电=10800+
30000+11000=51800千瓦时
产品综合能耗=51800×1.229/10/240.4195=26.47千克标煤/吨产品
三台压缩机运行方式产品综合能耗超出指标5.96。
③ 运行状态为四台压缩机，运行主要低压设备3台循环水泵，处理深冷再生气15万立方米，处理天然气量37.0560万立方米。根据实际运行数据运行四台压缩机时丙烷机耗电11800千瓦时，压缩机耗电39000千瓦时，低压耗电14000千瓦时。
外输气量=37.0560×0.91=33.7209万立方米
轻烃产量=37.0560×1.4=51.87吨
产品量=轻烃+外输气×10000/1255=51.87+268.6924=320.
5624吨
装置总耗电量=低压耗电+压缩机耗电+丙烷机耗=14000+39
000+11800=64800千瓦时
产品综合能耗=64800×1.229/10/320.5624=24.84千克标煤/吨产品
四台压缩机运行方式产品综合能耗超出指标4.33。
1.3.3 计算影响比例
从各项影响产品综合能耗的因素来计算影响比例为低压耗电增加为8.95%，压缩机运行方式为60.67%，轻烃收率为10.36%，压缩机能耗超过标为20.02%。因此影响产品综合能耗的主要原因是压缩机运行方式，当运行四台以下压缩机时，装置综合能耗将超出公司指标。
2 结束语
从上述分析可得出结论压缩机能耗指标超标是由于改造后压缩机参数的改变及来气量不足，丙烷机能耗指标超标主要是四台以下压缩机组的运行方式使丙烷机耗能增加。产品综合能耗指标超标的主要原因是四台压缩机以下运行方式使辅助耗电量相对增加，丙烷机耗电量增加，因此五台压缩机的运行方式才能使装置节能。
作者简介：
闫晓光，2005年8月毕业于大庆石油學院化学工程专业，助理工程师，天然气公司六大队南压浅冷站电气技术
关键词： 节能；能耗；指标
中图分类号：TH311 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0520137－02
0 引言
2009年天然气公司制定了节能考核指标，六大队南压浅冷站有三个节能指标分别为产品综合能耗、天然气压缩机能耗（以下简称压缩机）及丙烷机能耗。南压浅冷站2009年全面完成公司下达指标，2011年装置进行大型改造，更换了7台压缩机组。新压缩机组投产运行后节能指标严重超标，为了找出节能指标超高的原因，我們通过监控新机组运行数据、统计2009-2012年数据进行对比分析并根据新改压缩机组额定数据计算最终得出节能指标超标原因。
1 原因分析
1.1 压缩机能耗指标超标原因
1.1.1 压缩机能耗计算方法
压缩机能耗指标=压缩机耗电量/天然气处理气量（千瓦时/万立方米）。公司规定的压缩机能耗指标值为1040千瓦时/万立方米。从压缩机能耗计算方法可以看出影响压缩机能耗的因素就是压缩机耗电及处理气量。
1.1.2 压缩机能耗指标超标原因分析
1）压缩机改造后参数发生改变。
2011年11月压缩机改造投产后影响压缩机能耗的因素压缩机耗电及处理气量都发生了改变。压缩机额定处理气量由原来的4200m3/h减少到3840m3/h，而其电机额定功率由原来的500KW提高到560KW。改造后压缩机电机最高负荷率可达到82.0%，则压缩机能耗计算如下：
560KW×0.82×1小时/0.3840万立方米=1195千瓦时/万立方米
改造前压缩机能耗指标为1040千瓦时/万立方米，即改造后压缩机处理每万立方米耗电比改造前增加155千瓦时。
2）来气量不足。
压缩机额定处理气量为3840立方米/小时，在运行四台压缩机时全天处理气量应达到36.86万立方米，2012年1月有22天运行四台压缩机，其中有16天全天处理气量低于额定处理气量36.86万立方米。2012年2月平均运行三台压缩机，12天中有5天未达到额定处理气量，使压缩机能耗增加。
1.2 丙烷机能耗指标超标原因
1.2.1 丙烷机能耗计算方法
丙烷机能耗指标=丙烷机耗电量/天然气处理气量（千瓦时/万立方米）。公司规定的丙烷机能耗指标值为279千瓦时/万立方米。从丙烷机机能耗计算方法可以看出影响丙烷机能耗的因素就是丙烷机耗电及处理气量。
1.2.2 丙烷机机能耗指标超标原因分析
由于丙烷机设计容量较大额定功率为746KW，实际运行最高负荷596KW，其最低运行负荷为350KW，该负荷按公司指标最少可处理12544立方米天然气，而三台压缩机每小时最多处理气量为11580立方米天然气，即丙烷机处理气量低于12544立方米或运行三台以下压缩机时，丙烷机负荷达到最低不能再根据气量减少负荷，因此在运行三台以下压缩机时丙烷机能耗将超出公司指标。今年1、2月份压缩机有17天运行三台机，7天运行二台机，因此丙烷机能耗严重超标。
根据2011年12月及2012年1、2月实际运行数据丙烷机处理深冷再生气情况下运行二台压缩机时丙烷机全天平均耗电8800千瓦时，运行三台压缩机丙烷机全天平均耗电10800千瓦时。
① 运行二台压缩机丙烷机能耗为8800/18.4320=477（kWh/104m3），超出公司指标198kWh/104m3；② 运行三台压缩机丙烷机能耗为10800/27.7920=388（kWh/104m3），超出公司指标109kWh/104m3。
1.3 产品综合能耗指标超标原因
1.3.1 产品综合能耗计算方法
产品综合能耗=装置耗电量×1.229/10/产品量=20.51千克标煤/吨产品。产品量为轻烃产量及外输气量的和，而轻烃产量受轻烃收率的影响，因此从公式中可以看出能影响产品综合能耗的条件有轻烃收率、处理气量、压缩机、丙烷机耗电、低压及辅助设备耗电。
1.3.2 产品综合能耗指标超标原因分析
根据2009-2012年运行三台压缩机组数据进行对比，可以看出在相同处理气量的情况下2012年每天轻烃产量下降15吨，轻烃收率下降0.4吨/万方气，低压耗电增加4000千瓦时，压缩机能耗增加108千瓦时/万立方米，丙烷机能耗增加47千瓦时/万立方米。产品综合能耗较2009年增加5.46千克标煤/吨产品。结论即产品综合能耗受压缩机能耗、丙烷机能耗、低压耗电的增加及轻烃收率的影响。
1）轻烃收率低。
2011年12月15日南压浅冷装置开始处理深冷再生气，将深冷再生气引至浅冷后冷器入口进行脱水。当深冷再生气进入浅冷装置与浅冷气混合后，造成浅冷气组分严重变贫，使装置轻烃收率由1.53吨/万立方米下降至1.4吨/万立方米，下降约0.13吨/万立方米。
2）2011年检修后低压负荷增加。
2011年装置检修投产后增加负荷为厂区路灯15盏（4.25KW）、厂房照明28盏（9KW）、深冷办公楼用电（15KW）、新加电伴热（9.75KW）、5台电视（7.5KW）以及压缩机油泵功率增大等，合计增加负荷48.35KW，每月增加耗电2万KWh。
3）压缩机运行方式。
四台以下压缩机的运行方式使辅助用电量相对增加，以及上面提到的压缩机、丙烷机能耗的增加是产品综合能耗超标的主要原因。 ① 运行状态为二台压缩机时，运行主要低压设备2台循环水泵，处理深冷再生气15万立方米，处理天然气量18.4320万立方米。根据实际运行数据运行二台压缩机时丙烷机耗电8800千瓦时，压缩机耗电21000千瓦时，低压耗电9385千瓦时。
外输气量=18.4320×0.91=16.7731万立方米
轻烃产量=18.4320×1.4=25.8048吨
产品量=轻烃+外输气×10000/1255=25.8048+167.731=15
9.4550吨
装置总耗电量=低压耗电+压缩机耗电+丙烷机耗电=9385+
21000+8800=39185千瓦时
产品综合能耗=39185×1.229/10/159.4550=30.2千克标煤/吨产品
二台压缩机运行方式产品综合能耗超出指标9.69。
② 运行状态为三台压缩机时，运行主要低压设备2台循环水泵，处理深冷再生气15万立方米，处理天然气量27.7920万立方米。根据实际运行数据运行三台压缩机时丙烷机耗电10800千瓦时，压缩机耗电30000千瓦时，低压耗电11000千瓦时。
外输气量=27.7920×0.91=25.2907万立方米
轻烃产量=27.7920×1.4=38.9吨
产品量=轻烃+外输气×10000/1255=38.9+201.5195=240.
4195吨
装置总耗电量=低压耗电+压缩机耗电+丙烷机耗电=10800+
30000+11000=51800千瓦时
产品综合能耗=51800×1.229/10/240.4195=26.47千克标煤/吨产品
三台压缩机运行方式产品综合能耗超出指标5.96。
③ 运行状态为四台压缩机，运行主要低压设备3台循环水泵，处理深冷再生气15万立方米，处理天然气量37.0560万立方米。根据实际运行数据运行四台压缩机时丙烷机耗电11800千瓦时，压缩机耗电39000千瓦时，低压耗电14000千瓦时。
外输气量=37.0560×0.91=33.7209万立方米
轻烃产量=37.0560×1.4=51.87吨
产品量=轻烃+外输气×10000/1255=51.87+268.6924=320.
5624吨
装置总耗电量=低压耗电+压缩机耗电+丙烷机耗=14000+39
000+11800=64800千瓦时
产品综合能耗=64800×1.229/10/320.5624=24.84千克标煤/吨产品
四台压缩机运行方式产品综合能耗超出指标4.33。
1.3.3 计算影响比例
从各项影响产品综合能耗的因素来计算影响比例为低压耗电增加为8.95%，压缩机运行方式为60.67%，轻烃收率为10.36%，压缩机能耗超过标为20.02%。因此影响产品综合能耗的主要原因是压缩机运行方式，当运行四台以下压缩机时，装置综合能耗将超出公司指标。
2 结束语
从上述分析可得出结论压缩机能耗指标超标是由于改造后压缩机参数的改变及来气量不足，丙烷机能耗指标超标主要是四台以下压缩机组的运行方式使丙烷机耗能增加。产品综合能耗指标超标的主要原因是四台压缩机以下运行方式使辅助耗电量相对增加，丙烷机耗电量增加，因此五台压缩机的运行方式才能使装置节能。
作者简介：
闫晓光，2005年8月毕业于大庆石油學院化学工程专业，助理工程师，天然气公司六大队南压浅冷站电气技术