姓名：冷二召
單位：洛寧壓氣站
時間：2023年3月1日
目錄摘要 1
一、設計圖中空冷器執行模式 2
二、設計邏輯中空冷器風機執行存在問題 5
三、解決方案 6
四、應用效果及經驗 7
致謝 8
摘要天然氣在長輸管線中從上游往下游輸送，由於各方面原因，壓力降低，流量減小，無法滿足下游輸送要求，因此在途徑壓氣站時需要增壓。增壓後，天然氣溫度公升高，此時必須使用空氣對流方式對其做降溫處理。西氣東輸洛寧壓氣站選用30臺由蘭州長征機械****生產的空冷器。
其空冷器初始設計啟停程式由壓縮機出口匯管溫度tt4002和後空冷出口溫度tt4003共同控制，而tt4002安裝於旁通管線上，對於空冷器啟停無太大關係，本文主要研究其設計程式的缺陷及其改良方法。
關鍵詞：空冷器邏輯控制改良
一、設計圖中空冷器執行模式
洛寧壓氣站有3臺ge燃驅機組，機組型號為pgt25+sac pcl803，燃氣輪機功率31.372mw，壓縮機功率19.7mw，正常執行模式為2+1（2臺執行1臺備用）。
壓縮機出口高溫天然氣需經後空冷器冷卻後輸送至下游。空冷器廠家為蘭州長征機械****，有30颱風機，每颱風機功率30kw，編號為1#-30#。
臺機組運**況下，後空冷出口閥門xv4702、xv4704 、 xv4706、 xv4708 、 xv4710開啟，空冷器旁通閥xv4601關閉 。
圖1：壓縮機組及對應後空冷閥門狀態邏輯圖
圖2：後空冷閥門與旁通閥狀態邏輯圖
圖3：scada系統中後空冷控制圖
風機啟動邏輯：壓縮機出口溫度tt4002 ≥52℃時，首先啟動1#和2#風機。之後，若tt4002或空冷器出口溫度（tt4003）≥52℃且≤60 ℃，每120秒啟動2颱風機；若tt4002或者tt4003﹥60 ℃時，每10秒啟動2颱風機。
圖4：空冷器啟動邏輯控制圖
風機停止邏輯：空冷器出口溫度tt4003 ≤ 40 ℃並持續600秒後，停2颱風機，之後每隔120秒停2颱風機。
圖5：空冷器停止邏輯控制圖
二、設計邏輯中空冷器風機執行存在問題
從前面邏輯控制中可以得知：後空冷風機的啟動控制由壓縮機出口匯管溫度tt4002和後空冷出口溫度tt4003控制，而其停止控制由tt4003控制。實際應用中，壓縮機出口匯管溫度tt4002安裝在後空冷旁通管線上。
而壓縮機正常執行時，後空冷旁通閥xv4601處於關閉狀態，因此，tt4002採集的是空冷器旁通管線的死氣段溫度。在夏季高溫時段執行的兩個月中，空冷器風機執行後，當出口溫度tt4003<40 ℃時，tt4002也高於52 ℃ （有時甚至超過60 ℃ ）。 tt4003<40 ℃且 tt4002>52 ℃ 在程式邏輯中產生衝突，使風機急停急啟。
這樣造成的後果是：風機處於不正常的工作狀態中，不僅易損壞電機，而且造成不必要的能源浪費。
三、解決方案
從工藝流程圖分析，tt4002主要作用是有兩方面：一是在站內迴圈流程（防喘測試）時，當壓縮機出口溫度過高時，及時啟動後空冷風機，降低機組進口溫度；二是在正輸增壓流程時，首先啟動後空冷風機1#和2#，之後依次啟動其他風機，保證出站溫度不過高。
圖6：scada系統控制流程圖
解決方案：一方面，站內迴圈流程在防喘振測試後基本不再使用，tt4002在該流程啟動風機的功能可暫停使用；另一方面，tt4002在正輸增壓流程時啟動空冷風機的功能可以由tt4003實現。故洛寧站目前採用的方案是去掉tt4002啟動後空冷風機的相關邏輯，修改後由tt4003完成，如下圖所示。
圖7：改良後空冷器邏輯控制圖
四、應用效果及經驗
邏輯修改後，解決了tt4002與tt4003存在的邏輯矛盾，避免了在夏季執行中，後空冷風機因邏輯問題造成的頻繁啟停，消除了電機故障的隱患。實際生產中，2臺機組執行，空冷風機在夏季高溫時段進站溫度較高情況下投用，按照2個月（60天）執行時間計算，對應的20台空冷風機大約2/3時間在執行，1/3時間在停止狀態，一年中可以省電能約：
30kw/臺×20臺×24h×60×1/3=2.88×105kwh。
另外，西二線燃驅ge壓縮機組都存在類似問題，建議推廣使用。在新建和擴建場站中，類似設計存在缺陷的問題不易發現，在除錯執行中發現應及時反饋與解決。
致謝本文在撰寫過程中，得到了洛寧壓氣站站長塗懷鵬的悉心指導和幫助，他對本**的寫作提出了非常寶貴的意見，在此表示衷心的感謝。另外，在資料收集階段，電氣技術員張振偉為我提供了許多關於後空冷邏輯控制的重要資料；在此一併表示真誠的感謝！
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