CN118188852A - 一种天然气调压站的调压单元改进装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然气调压站的调压单元改进装置，该天然气调压站的调压单元改进装置包括调压改造单元，所述调压改造单元包括第一调压器、与所述第一调压器串联连接的第二调压器以及设置在所述第一调压器和所述第二调压器之间的压力指示表，所述第一调压器和所述第二调压器的阀体均为轴流式调压阀。本发明调压单元改进装置节省财力物力，便于控制生产检修费用，保证了天然气压力持续稳定，为调压单元及设备状态的稳定运行提供了有力保证。

Description

一种天然气调压站的调压单元改进装置

技术领域

本发明涉及天然气供应技术，更具体地，涉及发电企业中的一种天然气调压站的调压单元改进装置。

背景技术

目前，在发电企业中，燃机所用的天然气是由天然气管网通过地下输送管线输送至天然气调压站，天然气经天然气调压站调压后分别输送至各台燃机，现配置的天然气调压站内调压单元由于使用时间长，出现调压阀型号老化，损坏零部件难以采购而无法及时更新、调压过程监视手段不完善等问题，造成系统压力调整失灵，管内压力波动等问题，尤其在启动时经常发生调压阀失效，管道内天然气压力过高等缺陷，造成管道安全阀启动、燃机无法启动等问题，严重威胁生产安全和影响生产效率。

目前，天然气调压站通常按一机组一调压单元设置，每套调压单元设置2路调压分路，运行时2个调压分路同时工作，每个调压分路由2台调压阀串联组成，其中一台为工作调节阀，另一台为监控调节阀，当工作调节阀出现故障失效时，监控调节阀介入进行工作，调压单元采用的调压阀是机械式自动跟踪压力调节阀具体如图1所示，包括过滤器14、限流器15、飞行器16和阻尼器17等，目前，调压单元使用过程中存在以下问题：

1.机械式自动跟踪压力调节阀阀门服役时间过长，调压阀内部零部件磨损，造成零部件配合误差较大，导致调压阀不能正常稳定工作，甚至造成新更换零部件损坏：1)由于阀内零件的配合间隙变大，部件运动过程中的侧向力在过大的间隙配合中，造成了阀杆刚性变形。这种刚性变形又会反过来造成阀芯的卡死和阀芯关闭不严；2)膜片密封面不重叠：阀门的密封副之一的主阀膜片拆下后明显发现密封面已经不重叠，即阀门开闭的动作无法做到重复性，且密封副的密封面一圈中，磨损不统一，有些地方有两个密封的痕迹，有些地方没有任何密封的痕迹。这些情况在大小流量切换时，极易造成阀门泄漏，造成阀后压力持续升高，导致阀后系统压力失控升高。

2、目前的调压单元设计布置缺少必要的系统状态监视表：a)由于两台调压器靠的过近：单线上的两台调压器，一台调压器用于日常工作，另一台调压器用于监控，以防止一旦一台调压器有损坏造成失效时，另一台可以替代继续工作，由于两台调压器都是整体形式的，前级流道内的流体经过两次流向改变后，流到后面一台调压器，在流向再次改变时，会在两台调压器中间造成阻流，造成压力不稳，特别是将前级作为工作调压器时，这种影响尤为明显；b)作为敞开形式的过压保护系统，最明显的判断工作调压器是否失效是看两个调压器中间的那段管道的压力，但是，由于目前两个调压器的安装距离太近，中间已无法安装压力表，难以判断工作调压器是否失效，工作调压器一旦失效，虽然在监控调压器的作用下，整个系统仍然可以正常调压，但是一旦不及时维修工作调压器，待监控调压器也失效，整个压力回路就将出现比较大的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然气调压站的调压单元改进装置，解决现有技术中调压单元中调节阀不能稳定工作以及调压单元设计布置缺少必要的系统状态监视表的技术问题，保证了天然气压力持续稳定，为调压单元及设备状态的稳定运行提供了有力保证。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

作为本发明的一个方面，提供了一种天然气调压站的调压单元改进装置，包括调压改造单元，所述调压改造单元包括第一调压器、与所述第一调压器串联连接的第二调压器以及设置在所述第一调压器和所述第二调压器之间的压力指示表，所述第一调压器和所述第二调压器的阀体均为轴流式调压阀。

作为本发明上述方面的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其中所述第一调压器包括第一阀体机构和位于所述第一阀体机构上方且与所述第一阀体机构控制连接的第一指挥器，所述第二调压器包括第二阀体机构和位于所述第二阀体机构上方且与所述第二阀体机构控制连接的第二指挥器。

作为本发明上述方面的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其中所述第一阀体机构和第二阀体机构的结构相同，所述第一阀体机构包括第一阀体，设置在第一阀体内的阀座，设置在所述阀座上的膜片和阀座密封垫，设置在所述膜片上且与所述阀座配合的阀芯以及设置在所述阀芯上的调压器弹簧和O型圈。

作为本发明上述方面的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其中所述第一阀体机构还包括设置在所述第一阀体内的SR型的降噪器。

作为本发明上述方面的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其中所述第一阀体机构还包括设置在所述第一阀体内的阀芯行程指示器，用于辅助判断阀门是否在工作状态。

作为本发明上述方面的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其中所述阀芯和所述阀座的运动方向均为轴向。

作为本发明上述方面的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其中所述第一调压器和所述第二调压器通过法兰连接，所述法兰上设置有所述压力指示表。

采用上述技术方案，本发明具有以下优点：

本发明提供了一种天然气调压站的调压单元改进装置，调压改造单元采用轴流式调压阀，轴流式调压阀较传统的调压阀调节频次高数倍，基本消除了上游天然气管网公司进气压力波动影响，运行状态持续保持稳定，未发生过调压不稳，压力波动情况，调节便捷，效率高；检修保养周期长，利于节约检修成本，节省财力物力，便于控制生产检修费用，调压稳定，波动小，调试效率高，运行状态持续保持稳定，有力保证了天然气压力的持续稳定，第一调压器和第二调压器之间设有压力指示表，可以直观判别工作调压阀运行工作状态，对于有效监控调压单元运行及设备状态提供了有力保证。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是现有技术中的天然气调压站中的调压器组的布置图；

图2是本发明的天然气调压站的调压单元改进装置的布置图；

图3是本发明的第一阀体机构的剖面结构图；

图4是本发明的天然气调压站的调压单元改进的工作过程示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案进行具体说明，在具体实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。

本发明提供了发电企业的一种天然气调压站的调压单元改进装置具体如图2所示，本发明的技术方案只对调压单元组成部件及系统进行优化改造，调压单元参数具体如下表1所示：

表1：调压单元参数

名称	参数	名称	参数
				进口流量max	7000Nm3/h	出口流量max	7000Nm3/h
进口压力	4.5±0.5MPa	出口压力	3.2±0.1MPa
				工作介质	天然气	工作温度	常温

天然气调压站的调压单元改进装置具体如图2所示，包括调压改造单元，调压改造单元包括第一调压器、与第一调压器串联连接的第二调压器以及设置在第一调压器和第二调压器之间的压力指示表3，第一调压器和第二调压器中的一台作为工作调节阀，另一台作为监控调节阀。第一调压器和第二调压器的阀体均选用轴流式调压阀。轴流式调压阀对于传统的机械式自动跟踪压力调节阀优点在于流体在调压过程中不需要改变流向，所以造成的侧向力会小很多。

第一调压器包括第一阀体机构1和位于第一阀体机构上方1且与第一阀体机构1控制连接的第一指挥器2，第二调压器包括第二阀体机构4和位于第二阀体机构4上方且与第二阀体机构4控制连接的第二指挥器5。第一指挥器2和第二指挥器5利用被调天然气自身能量为动力源，分别控制第一阀体机构1、第二阀体机构4的阀芯位置和流经阀门的天然气流量，起到自动调节和稳定压力的目的。

以上所说的指挥器就是压力调节控制器。

图3示出了本发明的第一阀体机构的剖面结构图；第一阀体机构1具体如图3所示，包括第一阀体6，设置在第一阀体6内的阀座7，设置在阀座7上的膜片8和阀座密封垫9，设置在膜片8上且与阀座配合的阀芯10以及设置在阀芯10上的调压器弹簧11和O型圈12。其中，第二阀体机构4的结构与第一阀体机构1的结构相同，不再重复赘述。

另外，轴流式调压阀的阀芯10和阀座7的运动方向均为轴向，故侧向力造成的调压器的磨损也会小很多，可以减少阀内零部件的磨损和损坏，延长使用寿命。

第一阀体机构1还包括设置在第一阀体6内的阀芯行程指示器13，可用于辅助判断阀门是否在工作状态，便于日常巡检监视，及时发现隐患。此外，在第一调压器和第二调压器之间设置了压力指示表3，可以直观判别调压单元改造运行的工作状态，这二项监视手段的设置对于有效监控调压单元运行及设备状态提供了有力保证，这是之前的传统类型的调压阀设计所不具备的。

第一阀体机构1还包括设置在第一阀体6内的SR型的降噪器，在大压差、大流量的的情况下可明显降低管道噪音及震动，延长阀门寿命。

第一调压器和第二调压器通过法兰连接，法兰上设置有压力指示表3。

调压单元增设了压力指示表3，同时轴流式调压阀的调节频次高，每次保养后调试，正常情况下，基本在2小时内即可完成调试，效率明显提高，而传统类型的调压阀调试时间至少需要4小时以上，有时遇到管网公司进气压力波动，调压单元调试甚至影响到机组启动时间，效率较低。轴流式调压阀由于结构差异，调节膜片使用寿命不少于2年，保养周期不少于1年；传统类型调压阀的调节膜片使用寿命不到1年，保养周期一般每年不少于3次，同时调压膜片易于开裂损坏，且具有突发性，曾经发生因膜片破裂发生调压失效，造成停机事故，二者相比较，采用轴流式调压阀可以明显节省财力物力，便于控制生产检修费用。

天然气调压单元是机组天然气供应系统核心部分，须机组全停期间才能实施。因此，天然气调压单元改造需在机组全停期间实施，预计施工周期7天。

图4示出了本发明的天然气调压站的调压单元改进主要工作过程描述如下：

S1,在天然气调压站的机组全停期间，第一调压器和第二调压器采用轴流式调压阀；

S2,第一调压器和第二调压器之间安装压力指示表，预先接连接管调试，设置调压单元参数，免去了现场直接用燃气接管调试的不便；

S3,并在天然气调压站现场，第一调压器和第二调压器之间安装法兰替换连接管进行天然气调压。

最后，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，在不脱离本发明构思的前提下还可以作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (7)

1.一种天然气调压站的调压单元改进装置，其特征在于，包括调压改造单元，所述调压改造单元包括第一调压器、与所述第一调压器串联连接的第二调压器以及设置在所述第一调压器和所述第二调压器之间的压力指示表，所述第一调压器和所述第二调压器的阀体均为轴流式调压阀。

2.如权利要求1所述的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其特征在于，所述第一调压器包括第一阀体机构和位于所述第一阀体机构上方且与所述第一阀体机构控制连接的第一指挥器，所述第二调压器包括第二阀体机构和位于所述第二阀体机构上方且与所述第二阀体机构控制连接的第二指挥器。

3.如权利要求2所述的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其特征在于，所述第一阀体机构和第二阀体机构的结构相同，所述第一阀体机构包括第一阀体，设置在第一阀体内的阀座，设置在所述阀座上的膜片和阀座密封垫，设置在所述膜片上且与所述阀座配合的阀芯以及设置在所述阀芯上的调压器弹簧和O型圈。

4.如权利要求3所述的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其特征在于，所述第一阀体机构还包括设置在所述第一阀体内的SR型的降噪器。

5.如权利要求3所述的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其特征在于，所述第一阀体机构还包括设置在所述第一阀体内的阀芯行程指示器，用于辅助判断阀门是否在工作状态。

6.如权利要求3所述的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其特征在于，所述阀芯和所述阀座的运动方向均为轴向。

7.如权利要求3所述的一种天然气调压站的调压单元改进装置，其特征在于，所述第一调压器和所述第二调压器通过法兰连接，所述法兰上设置有所述压力指示表。