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1、Q/SY XN XXXXXXXX Q/SY1 中国石油天然气股份有限公司企业标准Q/SY XN XXXX-XXXX 整体式天然气压缩机组节能监测方法Monitoring and testing method for energy saving ofintegral natural gas compressor unit XXXX -XX-XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司 发 布目 次前 言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 监测仪器25 监测项目26 测试参数27 监测和计算的基本要求38 监测方法39 计算方法410 节能监测评
2、价411 整体式天然气压缩机组节能监测报告512 整体式天然气压缩机组效率计算示例5附录A（规范性附录） 整体式天然气压缩机组效率计算方法6附录B（资料性附录） 整体式天然气压缩机组节能监测报告标准格式13附录C（资料性附录） 整体式天然气压缩机组效率计算示例18前 言本标准按照GB/T1.1-2009标准化工作导则给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准依据整体式天然气压缩机组工作原理，分析其能效组成，总结了油气田整体式天然气压缩机组能效测试经验而形成。本标准的附录A是规范性附录。本标准的附录B和附录C是资料性附录。本标准由中国石油
3、天然气股份有限公司西南油气田分公司提出。本标准由中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司节能节水计量专业标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司川西北气矿、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司重庆气矿。本标准主要起草人：赵俊、陈燕、刘晓明、高军会、李文龙、肖科、李清英、李珍义、孙静。本标准为首次制订。整体式天然气压缩机组节能监测方法1 范围本标准规定了整体式天然气压缩机组节能监测项目、监测方法、计算方法及评价指标。本标准适用于油气田整体式天然气压缩机组节能监测。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期
4、的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修订单）适用于本标准。GB/T11062 天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法GB/T13610 天然气的组成分析气相色谱法GB/T15913 风机机组与管网系统节能监测方法GB/T16666 泵机组液体输送系统节能监测方法GB/T17747 天然气压缩因子的计算SY/T6637 输气管道系统能耗测试和计算方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 整体式天然气压缩机组 integral natural gas compressor unit天然气发动机与压缩机共用一根曲轴，呈卧式水平对称布置的撬装结构，用
5、于天然气增压采输和气举的油气生产设备。包含天然气发动机、压缩机、冷却器、循环水系统、消声器等。 3.2压缩机指示功率 compressor indicated power压缩机单位时间内作用于压缩天然气的功。3.3压缩机效率 energy efficiency of nature gas compressor压缩机指示功率与轴功率的百分比。3.4燃气发动机效率 energy efficiency of nature gas engine用于驱动压缩机和风机的轴功率之和与天然气发动机单位时间耗能的百分比。1 3.5整体式天然气压缩机组效率 energy efficiency of integra
6、l natural gas compressor unit压缩机指示功率与天然气发动机单位时间耗能的百分比。4 监测仪器4.1 各种监测仪器应经过具有相应资质的计量部门校准或检定合格，并在有效期内。4.2 监测仪器的量程选取应在仪器规定的使用范围内。4.3 主要监测仪器、仪表的精度应不低于表1规定。表1 主要监测仪器、仪表精度要求序号仪器名称精 度1烟气分析仪0.8%2红外测温仪0.13气体流量计1.5级4液体流量计1.0级5风压风速仪0.1m/s 0.1hpa6扭矩测试仪 0.55 监测项目5.1检查项目5.1.1 整体式天然气压缩机组配备有必要的在线仪表，如压缩缸各级间压力和温度变送显示仪
7、表、压缩天然气及燃料气流量计计量仪表等，且仪表检定合格，并在有效期内。5.1.2 整体式天然气压缩机组系统的各种运行参数处于稳定状态。如转速、进出口压力、排气流量、动力排温、冷却温度等。5.2 测试项目5.2.1 排烟处过量空气系数，无量纲。5.2.2 压缩机效率，%。5.2.3 燃气发动机效率，%。5.2.4 机组效率，%。6 测试参数6.1 压缩天然气气质组分，mol%。6.2 燃料气气质组分，mol%。6.3 单位时间压缩天然气压缩气量，m3/h。6.4 单位时间燃料气消耗量，m3/h。6.5 压缩天然气进、出各级压缩缸温度（）和压力（MPa）。6.6 燃气发动机烟气组分（%）、排烟温度
8、（）。7 监测和计算的基本要求7.1 监测前编制监测方案，监测人员持证上岗。7.2 所监测的整体式天然气压缩机组应运行正常，工况稳定，运行1小时以上。7.3 测试过程中主要测试参数应同步测试，重复读取三次以上，每10分钟15分钟读数一次。测取的各项参数取算术平均值进行计算。7.4 对整体式天然气压缩机组进行常规节能监测时，仅需用反平衡方法测试。对新机组或改造后机组的能效监测，可用正、反平衡同时测试。7.5 计算基准温度为20，基准压力(绝对压力)为101.325kPa。8 监测方法8.1 基础资料收集资料收集包括：井站名称、设备型号、设备额定功率、机组压缩级数、压缩缸缸径尺寸、压缩缸单双作用、
9、压缩机运行时间等，并记录到“表B.2”。8.2 压缩天然气气质组分分析执行GB/T13610。8.3 燃料气气质组分分析执行GB/T13610。8.4 单位时间压缩天然气量单位时间压缩天然气量宜直接录取现场计量仪表指示的压缩天然气气量。现场没有安装在线计量仪表的用超声波气体流量计进行测量，测量位置应选在进气管线上游直管段上，且直管段长度不少于所测管线的30倍管径。8.5 单位时间燃料气消耗量单位时间燃料气消耗量宜直接录取现场计量仪表指示的燃料气消耗量。现场没有安装在线仪表的用超声波气体流量计进行测量，测量位置应选在进机组燃料气管线上游直管段上，直管段长度不少于所测管线的30倍管径。8.6 测试
10、并记录机组正常运行状况下的工艺参数，见表B.3表B.8。8.6.1 压缩天然气各级进气温度监测，应选取缓冲罐之后，进压缩缸之前的位置。8.6.2 压缩天然气各级排气温度监测，应选取出压缩缸之后，进缓冲罐之前的位置。3 8.6.3 压缩缸各级压力，应直接录取现场仪表指示数据。8.7 动力缸冷却水进、出温度动力缸排气温度测试位置为距动力缸距离最近的冷却水进、出管线处。有在线仪表宜直接读取仪表指示。没有安装在线仪表的用红外测温仪进行监测。8.8 燃气发动机烟气组分、排烟温度烟气组分监测采用烟气分析仪。测试位置应选在动力缸排气管汇弯头内侧的背压或温度测试口处。测试孔直径应大于10mm。测试时应将测试孔
11、密封。8.9 冷却水泵轴功率冷却水泵轴功率宜采用扭矩测试仪直接测试。无法测试时，按照GB/T16666规定，测试冷却水流量、扬程等参数后，计算冷却水泵轴功率。8.10 冷却风机轴功率冷却风机轴功率宜采用扭矩测试仪直接测试。无法测试时，按照GB/T15913规定，测试冷却气体的温度、风速、进风口横截面积等参数后，计算冷却风机轴功率。9 计算方法9.1 天然气的低位发热值、密度、相对密度天然气的低位发热值、密度、相对密度等参数计算，执行GB/T11062。9.2 各单元效率各单元效率计算公式见规范性附录A。9.3 机组效率机组效率计算方法见公式（1）（1）式中： 多级压缩的指示功率之和，kW；燃料
12、气的低位发热值，kJ/m3；机组效率，%。10 节能监测评价10.1 评价指标整体式天然气压缩机节能监测评价指标见表2。表2 整体式天然气压缩机节能监测评价指标序号监测项目评价指标1过量空气系数限定值52压缩机效率，%限定值853燃气发动机效率，%限定值254机组效率，%限定值15节能评价值2410.2 评价结论10.2.1 整体式压缩机节能监测评价结论分合格、不合格、节能三级。10.2.2 监测项目任何一项结果低于限定值，该机组评价为“不合格”；过量空气系数、压缩机效率、燃气发动机效率和机组效率四项指标均达到限定值，该机组评价为“合格”；过量空气系数、压缩机效率、燃气发动机效率和机组效率四项指标均达到限定值，且机组效率达到节能评价值，该机组评价为“节能”。11 整体式天然气压缩机组节能监测报告整体式天然气压缩机组节能监测报告标准格式参见附录B。12 整体式天然气压缩机组效率计算示例整体式天然气压缩机组效率计算示例参见附录C。5 附 录 A（规范性附录）整体式天然气压缩机组各单元效率计算公式A.1 排烟处过量空气系数 排烟处过量空气系数按公式（1）计算：（1）式中： 排烟处过量空气系数； 排烟处氧气百分数，%； 排烟处一氧化碳百分数，%； 排烟处氢气百分数，%； 排烟处烷烃百分数，%； 排烟处二氧化物百分数，%。A.2 压缩
