一种天然气集气增压机的工况优化方法及应用于其的气量调节控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种天然气集气增压机的工况优化方法及应用于其的气量调节控制系统，方法通过在增压机的缸头设置气量调节控制系统，气量调节控制系统设置有余隙调节单元和转速调节单元，通过气量调节控制系统对增压机当前入口压力值进行判断，增压机的运行转速调节为粗调节、通过转速调节单元实现分级调节，增压机的余隙量调节为精细调节、通过余隙活塞实现60%~100%范围内连续无级调节。气量调节控制系统包括执行机构、液压油站、电控柜，执行机构包含余隙缸、余隙活塞、液压缸和位移传感器，电控柜包含PLC模块、伺服驱动单元、信号采集单元、转速调节单元和触摸屏。本发明专利技术实现集气增压机变工况的实时自动控制，大大减轻现场员工的调整工作量。

【技术实现步骤摘要】
天然气集气增压机的工况优化方法及气量调节控制系统
本专利技术涉及一种天然气集气增压机的工况优化方法及应用于其的气量调节控制系统，实现较大气量调节范围的天然气集气增压机气量无级调节的自动控制。
技术介绍
天然气集气增压机是一种集气增压设备，在天然气气田应用广泛，是国民经济必不可少的关键设备之一。目前，国内很多气田在生产运行过程中，部分区域天然气产量递减严重，增压机一级入口压力减小，导致增压机压缩比增大，这会造成增压机组排气温度增加，运动部件磨损加剧，降低设备使用寿命。因此增大增压机排量的可调节范围，对设备的平稳、高效、经济运行有重要意义。对于集气增压机来说，目前可以通过增压机低转速运行、加载阀旁路调节、增大固定余隙装置的余隙值和余隙无级调节装置几种方式进行增压机排气量调节。增压机低转速运行，可以降低增压机功率。可实现增压机排量的连续调节，压缩比相对保持不变。其不足之处在于排气量调节范围不大（小于5万方），发动机长时间低转速运行时状态不稳定，且运动部件（进、排气阀）速度降低，磨损加剧，振动相对增大。加载阀旁路调节，部分外输气量进入小循环，减小外输气量，俗称打回流。其优点是排气量可连续调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气集气增压机的工况优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1）根据增压机的运行状态设定增压机的入口压力范围；2）在增压机的缸头设置气量调节控制系统，气量调节控制系统设置有余隙调节单元和转速调节单元，通过气量调节控制系统对增压机当前入口压力值进行判断：a.当入口压力超过设定压力范围上限时，气量调节控制系统调节余隙活塞位置进行自动加载，增加增压机的排量，使入口压力重新回到设定压力范围内；b.当入口压力低于设定压力范围下限时，气量调节控制系统调节余隙活塞位置进行自动减载，减少增压机的排量，使入口压力重新回到设定压力范围内；c.当入口压力处于设定压力范围时，气量调节控制系统不动作，继续对入口压力进...

【技术特征摘要】
1.一种天然气集气增压机的工况优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1）根据增压机的运行状态设定增压机的入口压力范围；2）在增压机的缸头设置气量调节控制系统，气量调节控制系统设置有余隙调节单元和转速调节单元，通过气量调节控制系统对增压机当前入口压力值进行判断：a.当入口压力超过设定压力范围上限时，气量调节控制系统调节余隙活塞位置进行自动加载，增加增压机的排量，使入口压力重新回到设定压力范围内；b.当入口压力低于设定压力范围下限时，气量调节控制系统调节余隙活塞位置进行自动减载，减少增压机的排量，使入口压力重新回到设定压力范围内；c.当入口压力处于设定压力范围时，气量调节控制系统不动作，继续对入口压力进行实时监测。2.如权利要求1所述的天然气集气增压机的工况优化方法，其特征在于，所述气量调节控制系统包括执行机构、液压油站、电控柜，其中执行机构包含余隙缸、余隙活塞、液压缸和位移传感器，液压油站包含油箱、油泵和伺服换向阀，电控柜包含PLC模块、伺服驱动单元、信号采集单元、转速调节单元和触摸屏，余隙缸直接替换掉原增压机的气缸端盖并与增压机气缸直接相连，余隙活塞连接余隙缸和液压缸，位移传感器设置在液压缸上，液压油站与余隙活塞连接、用于驱动余隙活塞位置，PLC模块分别通过伺服驱动单元与液压油站的伺服换向阀连接、通过信号采集单元与执行机构的位移传感器连接、通过转速调节单元与增压机的动力机构连...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎章杰，方磊，龙运辉，常宏，柳洁，石万里，王海龙，陈欣，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42