ES2320537T3 - Procedimiento para optimizar el funcionamiento de varios grupos compresores de una estacion compresora de gas natural. - Google Patents
Procedimiento para optimizar el funcionamiento de varios grupos compresores de una estacion compresora de gas natural. Download PDFInfo
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Abstract
Procedimiento para optimizar el funcionamiento de varios grupos compresores de una estación compresora de gas natural, que presenta un automatismo de la estación al que le llegan desde un despacho central (dispatching) valores de consigna, sucediendo en la estación compresora de gas natural que - tras el arranque de un segundo o bien de otro grupo compresor las velocidades de giro de los grupos compresores ya en marcha se mueven en una relación fija de velocidades de giro con referencia a datos del diagrama característico memorizados para cada grupo compresor, - a continuación se modifica esta relación fija entre velocidades de giro mediante un ajuste de caudales del mismo porcentaje mediante la velocidad de giro hasta que las válvulas de obstrucción del bombeo de la estación compresora de gas natural están cerradas, - a continuación se conducen los puntos de trabajo de los grupos compresores en sus diagramas característicos en lo posible hasta la línea de máximo rendimiento, - a continuación y para un funcionamiento continuo de la estación compresora de gas natural, mediante una variación coordinada entre sí alternativamente de los valores de consigna de las velocidades de giro de los grupos compresores, teniendo en cuenta el consumo de combustible de la estación compresora de gas natural, se averiguan valores óptimos de consigna de la velocidad de giro y en base a tales valores óptimos de consigna de la velocidad de giro averiguados, se ajusta y memoriza la relación fija de velocidades de giro.
Description
Procedimiento para optimizar el funcionamiento
de varios grupos compresores de una estación compresora de gas
natural.
La invención se refiere a un procedimiento para
optimizar el funcionamiento de varios grupos compresores de una
estación compresora de gas natural, por ejemplo según el documento
EP-A-0576238.
Tales estaciones compresoras de gas natural se
controlan y regulan mediante un llamado automatismo de estación,
cuya tarea consiste en realizar como valores reales los valores de
consigna prescritos por un despacho central (dispatching) para
determinados parámetros de la estación compresora de gas natural.
Como tales valores de consigna pueden utilizarse el volumen de paso
de la estación, que es el caudal a través de la estación compresora
de gas natural, la presión de aspiración en el lado de entrada de la
estación compresora de gas natural, la presión final en el lado de
salida de la estación compresora de gas natural o la temperatura
final en el lado de salida de la estación compresora de gas
natural.
Los grupos compresores de tales estaciones
compresoras de gas natural se diferencian a menudo tanto por las
máquinas de accionamiento de los diseños más diversos, como también
por los distintos rodetes mediante los que se realiza el transporte
de gas a través de la estación compresora de gas natural.
La invención tiene como tarea básica poner a
disposición un procedimiento para optimizar el funcionamiento de
varios grupos compresores de una estación compresora de gas natural,
mediante el que la interacción de varios grupos compresores de la
estación compresora de gas natural se automatiza de manera óptima
mediante la regulación de los diagramas característicos de los
grupos compresores, pudiendo presentar los diagramas
característicos de los grupos compresores considerables diferencias
entre sí.
Esta tarea se resuelve según la invención
marchando, tras el arranque de un segundo o bien de otro grupo
compresor las velocidades de giro de los grupos compresores ya en
marcha en una relación fija de velocidades de giro con referencia a
los datos de los diagramas característicos memorizados para cada
grupo compresor, modificando a continuación esta relación fija de
velocidades de giro mediante un ajuste de caudales en el mismo
porcentaje mediante las velocidades de giro hasta que las válvulas
de obstrucción del bombeo de la estación compresora de gas natural
estén cerradas, a continuación de lo cual los puntos de trabajo de
los grupos compresores en sus diagramas característicos son
conducidos tanto como sea posible hasta la línea de máximo
rendimiento, a continuación y con una marcha continua de la
estación compresora de gas natural, mediante una variación
coordinada entre sí alternativamente de los valores de consigna de
la velocidad de giro de los grupos compresores y teniendo en cuenta
los consumos de combustible de la estación compresora de gas
natural, se hallan valores óptimos de la velocidad de giro y en
base a tales valores de consigna óptimos calculados para la
velocidad de giro se ajusta y memoriza la relación entre
velocidades de giro fija memorizada.
Mediante el ajuste de los valores de consigna de
las velocidades de giro de los distintos grupos compresores, se
logra una posición óptima de los distintos puntos de trabajo en los
diversos diagramas característicos de los grupos compresores y con
ello una utilización mínima de combustible para la potencia de
compresor exigida por la estación compresora de gas natural. Al
lograrse tal minimización del consumo de combustible, se reduce
también la expulsión de cantidades de gases de escape y con ello la
emisión de NOx y CO_{2}.
El control secuencial antes descrito para
minimizar el consumo de combustible de la estación compresora de
gas natural, puede realizarse ventajosamente sobre la base del
programa de automatización instalado para el funcionamiento de la
estación compresora de gas natural tal que no es necesario ningún
programa de optimización separado u otro módulo de programa. La
optimización que tiene en cuenta la minimización del consumo de
combustible de la estación compresora de gas natural se realiza en
el procedimiento correspondiente a la invención mediante
desplazamientos de la curva característica coordinados entre sí para
los distintos grupos compresores.
En una forma constructiva ventajosa del
procedimiento correspondiente a la invención, vienen dados los
valores de consigna de las velocidades de giro para los distintos
grupos compresores por un regulador de la estación compresora de
gas natural a los distintos reguladores de velocidad de giro de los
distintos grupos compresores, utilizándose como magnitud de
regulación para el regulador de la estación aquella magnitud de
regulación de las varias magnitudes de regulación que presente la
desviación de regulación positiva más pequeña.
Como magnitudes de regulación pueden utilizarse
el volumen de paso de la estación o el caudal, la presión de
aspiración, la presión final o la temperatura final de la estación
compresora de gas natural.
El ajuste o bien la variación coordinada entre
sí de los valores de consigna de la velocidad de giro de los
distintos grupos compresores de la estación compresora de gas
natural teniendo en cuenta la minimización del consumo de
combustible de toda la estación compresora de gas natural puede
realizarse ventajosamente mediante un ordenador de optimización
dispuesto entre el regulador de la estación y los distintos
reguladores de velocidad de giro de los distintos grupos
compresores.
\newpage
A continuación se describirá la invención más en
detalle en base a una forma constructiva, mostrándose en
figura 1 diagramas característicos del compresor
correspondientes a grupos compresores y en
figura 2 un nivel de operación y observación de
un monitor de PC utilizado para el control de una estación
compresora.
Una estación compresora de gas natural presenta
un conjunto de grupos compresores individuales, que presentan, al
menos en parte, distintas máquinas de accionamiento y distintos
rodetes, lo cual por ejemplo ha de atribuirse a que hay grupos
compresores diseñados para cubrir el funcionamiento con la carga de
base y grupos compresores para cubrir el funcionamiento en las
puntas de carga.
Para optimizar el funcionamiento de varios
grupos compresores de una estación compresora de gas natural, tras
el arranque con éxito de otro grupo compresor o bien un grupo
compresor adicional de la estación compresora de gas natural,
funciona un regulador de estación correspondiente a la estación de
compresión de gas natural con las velocidades de giro de los grupos
compresores de la estación compresora de gas natural que se
encuentran en ese momento en servicio en una relación fija de las
velocidades de giro respecto a los datos del diagrama
característico memorizados para cada grupo compresor.
Esta relación fija de velocidades de giro se
modifica a continuación mediante un ajuste del caudal del mismo
porcentaje mediante la velocidad de giro de los distintos grupos
compresores hasta que las válvulas de obstrucción del bombeo
existentes en la estación compresora de gas natural están cerradas.
Mediante el cierre de las válvulas de obstrucción del bombeo tiene
lugar una primera reducción del combustible en el funcionamiento de
la estación compresora de gas natural. A la vez, se logra mediante
el cierre de las válvulas de obstrucción del bombeo que el gas a
transportar que se comprime y/o transporta mediante la estación
compresora de gas natural se caliente menos, con lo que a su vez se
configura más favorable el balance de energía en la estación
compresora de gas natural.
Cuando todas las válvulas de obstrucción del
bombeo de la estación compresora de gas natural están cerradas, se
conducen los puntos de trabajo de los distintos grupos compresores
en sus diagramas característicos hasta su línea de máximo
rendimiento, en tanto en cuanto esto sea posible.
En la forma de funcionamiento continua de la
estación compresora de gas natural que sigue a continuación, se
buscan ahora mediante un ajuste alternativo o bien variación
coordinada entre sí de los valores de consigna de la velocidad de
giro de los distintos grupos compresores y de la observación del
consumo total de combustible de la estación compresora de gas
natural, valores óptimos de consigna de la velocidad de giro para
los distintos grupos compresores. Una vez que se han averiguado
estos valores de consigna óptimos para la velocidad de giro para
los distintos grupos compresores, se ajusta y a continuación
memoriza la relación de velocidades de giro fija antes mencionada
con referencia a los datos del diagrama característico archivados en
función de los valores de consigna óptimos para las velocidades de
giro.
Como magnitud de regulación para el regulador de
la estación correspondiente a la estación compresora de gas
natural, se utiliza la magnitud de regulación con la desviación de
regulación positiva mínima. Por el lado de salida del regulador de
la estación, se pone a disposición el valor de consigna de la
velocidad de giro para los distintos grupos compresores. La
conversión de estos valores de la velocidad de giro puestos a
disposición en el lado de salida del regulador de la estación para
los distintos grupos compresores, se realiza mediante reguladores
de velocidad de giro que están asociados a las distintas unidades de
control de los distintos grupos compresores.
Para tener en cuenta el distinto diseño de los
distintos grupos compresores, los valores de consigna de la
velocidad de giro se ajustan antes de que sean trasladados a los
reguladores de velocidad de giro de los distintos grupos
compresores mediante un ordenador de optimización conectado entre el
regulador de la estación y estos reguladores de velocidad de giro
individuales.
Claims (5)
1. Procedimiento para optimizar el
funcionamiento de varios grupos compresores de una estación
compresora de gas natural, que presenta un automatismo de la
estación al que le llegan desde un despacho central (dispatching)
valores de consigna, sucediendo en la estación compresora de gas
natural que
- -
- tras el arranque de un segundo o bien de otro grupo compresor las velocidades de giro de los grupos compresores ya en marcha se mueven en una relación fija de velocidades de giro con referencia a datos del diagrama característico memorizados para cada grupo compresor,
- -
- a continuación se modifica esta relación fija entre velocidades de giro mediante un ajuste de caudales del mismo porcentaje mediante la velocidad de giro hasta que las válvulas de obstrucción del bombeo de la estación compresora de gas natural están cerradas,
- -
- a continuación se conducen los puntos de trabajo de los grupos compresores en sus diagramas característicos en lo posible hasta la línea de máximo rendimiento,
- -
- a continuación y para un funcionamiento continuo de la estación compresora de gas natural, mediante una variación coordinada entre sí alternativamente de los valores de consigna de las velocidades de giro de los grupos compresores, teniendo en cuenta el consumo de combustible de la estación compresora de gas natural, se averiguan valores óptimos de consigna de la velocidad de giro y en base a tales valores óptimos de consigna de la velocidad de giro averiguados, se ajusta y memoriza la relación fija de velocidades de giro.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, cuyo
control secuencial se realiza sobre la base del programa de
automatización instalado para el funcionamiento de la estación
compresora de gas natural.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que los valores de consigna de la velocidad de giro para los
grupos compresores vienen dados por un regulador de la estación a
los reguladores de velocidad de giro de los grupos compresores,
sirviendo como magnitud de regulación para el regulador de la
estación aquella magnitud de regulación de entre las varias
magnitudes de regulación que presenta la mínima desviación positiva
de regulación.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que como magnitudes de regulación se
utilizan el volumen de paso o caudal de la estación, la presión de
aspiración, la presión final o la temperatura final de la estación
compresora de gas natural.
5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4,
en el que el ajuste o bien variación coordinada entre sí de los
valores de consigna de las velocidades de giro de los grupos
compresores de la estación compresora de gas natural se realiza
mediante un ordenador de optimización dispuesto entre el regulador
de la estación y los reguladores de velocidad de giro de los grupos
compresores.
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