UA80687C2 - Method for optimization of operation of several compressor units of compressor station for natural gas - Google Patents

Method for optimization of operation of several compressor units of compressor station for natural gas Download PDF

Info

Publication number
UA80687C2
UA80687C2 UA2004042683A UA2004042683A UA80687C2 UA 80687 C2 UA80687 C2 UA 80687C2 UA 2004042683 A UA2004042683 A UA 2004042683A UA 2004042683 A UA2004042683 A UA 2004042683A UA 80687 C2 UA80687 C2 UA 80687C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
compressor
station
natural gas
rotation frequencies
units
Prior art date
Application number
UA2004042683A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Publication of UA80687C2 publication Critical patent/UA80687C2/uk

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02Surge control
    • F04D27/0261Surge control by varying driving speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02Surge control
    • F04D27/0269Surge control by changing flow path between different stages or between a plurality of compressors; load distribution between compressors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Description

Опис винаходу
Винахід стосується способу оптимізації експлуатації кількох компресорних агрегатів компресорної станції 2 природного газу.
Подібними компресорними станціями природного газу керують або регулюють їх за допомогою так називаної станційної автоматики, задача якої полягає в реалізації запропонованих центральним диспетчерським управлінням заданих значень для певних параметрів компресорної станції природного газу як дійсних значень.
Як подібні задані значення можуть діяти станційна витрата, у випадку якої мова йде про кількість газу, що 70 протікає через компресорну станцію природного газу, про тиск усмоктування на вході компресорної станції природного газу, кінцевий тиск на виході компресорної станції природного газу, або про кінцеву температуру на виході компресорної станції природного газу.
Компресорні агрегати таких компресорних станцій природного газу часто відрізняються як різним чином розрахованими первинними двигунами, так і різними крильчатками, за допомогою яких відбувається 72 транспортування газу через компресорну станцію природного газу.
В основі винаходу лежить задача представити спосіб оптимізації експлуатації кількох компресорних агрегатів компресорної станції природного газу, за допомогою якого взаємодію кількох компресорних агрегатів компресорної станції природного газу оптимальним образом автоматизують за допомогою регулювання сімейств характеристик компресорних агрегатів, причому сімейства характеристик компресорних агрегатів можуть значно відрізнятися один від одного.
Ця задача вирішується згідно з винаходом за рахунок того, що після запуску другого або наступного компресорного агрегату компресорної станції природного газу частоти обертання працюючих компресорних агрегатів підтримують у жорсткому співвідношенні частот обертання відносно заданих для кожного компресорного агрегату даних сімейств характеристик, після чого це жорстке співвідношення частот обертання с 22 змінюють шляхом пропорційного регулювання витрати за рахунок частоти обертання доти, поки не будуть Го) закриті клапани захисту від помпажу компресорної станції природного газу, після цього робочі точки компресорних агрегатів на сімействах характеристик виводять, наскільки можливо, на характеристику максимального коефіцієнта корисної дії, після чого при безперервному режимі роботи компресорної станції природного газу шляхом поперемінного підрегулювання або узгодженого один з одним варіювання заданих - значень частот обертання компресорних агрегатів при спостереженні витрати палива компресорної станції с природного газу визначають оптимальні задані значення частот обертання і на основі визначених у такий спосіб оптимальних заданих значень частот обертання записане жорстке співвідношення частот обертання змінюють і о запам'ятовують. о
За рахунок підрегулювання заданих значень частот обертання різних компресорних агрегатів досягають оптимального положення окремих робочих точок на різних сімействах характеристик компресорних агрегатів і со тим самим мінімального завантаження палива для необхідної від компресорної станції природного газу компресорної потужності. На основі досягнутої в такий спосіб мінімізації витрати палива зменшується кількість вихлопних газів і тим самим емісія МОх і СО». «
Описане вище автоматичне програмне керування з метою мінімізації витрати палива компресорної станції З 50 природного газу може бути реалізоване переважно на основі інстальованої для експлуатації компресорної с станції природного газу програми автоматизації так, що не потрібно ніякої окремої програми оптимізації або
Із» іншого програмного модуля. Оптимізація з урахуванням мінімізації витрати палива компресорної станції природного газу відбувається для способу згідно з винаходом за допомогою взаємно узгоджених зсувів характеристик окремих компресорних агрегатів.
У кращій формі виконання способу згідно з винаходом задані значення частот обертання для окремих бо компресорних агрегатів задають станційним регулятором компресорної станції природного газу на окремі ав! регулятори частот обертання окремих компресорних агрегатів, причому як регульована величина для станційного регулятора служить та з кількох регульованих величин, що має найменше позитивне відхилення б регульованої величини. о 20 Як регульовані величини можуть служити станційна витрата або витратна кількість, тиск усмоктування, кінцевий тиск або кінцева температура компресорної станції природного газу. т Підрегулювання або, відповідно, взаємно узгоджена зміна заданих значень частот обертання окремих компресорних агрегатів компресорної станції природного газу з урахуванням мінімізації витрати палива всієї компресорної станції природного газу можна здійснювати переважно за допомогою оптимізуючої 22 обчислювальної машини,
ГФ) розташованої між станційним регулятором і окремими компресорними агрегатами.
Далі винахід пояснюється більш докладно за допомогою форми виконання, причому на Фігурах показані о Фіг.1 сімейство характеристик компресорів компресорних агрегатів і
Фіг.2 поле обслуговування і спостереження використовуваного для керування компресорної станції монітора 60 персонального комп'ютера.
Компресорна станція природного газу містить кілька окремих компресорних агрегатів, які принаймні частково мають різні первинні двигуни і різні крильчатки, що, наприклад, пояснюється тим, що компресорні агрегати розраховані для покриття базового навантаження і для покриття пікового навантаження.
Для оптимізації роботи кількох компресорних агрегатів компресорної станції природного газу після бо успішного запуску наступного або додаткового компресорного агрегату компресорної станції природного газу станційний регулятор компресорної станції природного газу буде підтримувати частоти обертання компресорних агрегатів компресорної станції природного газу, що знаходяться в експлуатації, у жорсткому співвідношенні частот обертання відносно заданих для кожного компресорного агрегату даних характеристик.
Це жорстке співвідношення частот обертання після цього змінюють шляхом пропорційного регулювання витрати за рахунок частоти обертання окремих компресорних агрегатів доти, поки не будуть закриті наявні на компресорній станції природного газу клапани захисту від помпажу. За рахунок закриття клапанів захисту від помпажу відбувається перше зниження витрати палива при експлуатації компресорної станції природного газу.
Одночасно за рахунок закриття клапанів захисту від помпажу досягається те, що газ, який підлягає стисканню 7/0 або транспортуванню за допомогою компресорної станції природного газу, нагрівається менше, у результаті чого знов-таки енергетичний баланс на компресорній станції природного газу складається більш вигідно.
Якщо всі клапани захисту від помпажу закриті, робочі точки окремих компресорних агрегатів на їх сімействах характеристик, наскільки можливо, виводяться на їх максимальні криві зміни коефіцієнта корисної дії.
При подальшому після цього безперервному режимі компресорної станції природного газу шляхом 7/5 поперемінного підрегулювання або узгодженого один з одним варіювання заданих значень частот обертання окремих компресорних агрегатів і спостереження загальної витрати палива компресорної станції природного газу шукають оптимальні значення для заданих значень частот обертання окремих компресорних агрегатів.
Після того, як ці оптимальні значення для заданих значень частот обертання окремих компресорних агрегатів визначені, згадане вище жорстке співвідношення частот обертання відносно заданих даних сімейств 2о характеристик змінюють згідно з визначеними оптимальними заданими значеннями частотами обертання і потім запам'ятовують.
Як регульована величина для станційного регулятора компресорної станції природного газу служить регульована величина з найменшим позитивним відхиленням регульованої величини. На виході станційного регулятора в розпорядження надається задане значення частоти обертання для окремих компресорних сч ов агрегатів. Перетворення цих наданих у розпорядження на виході станційного регулятора заданих значень частоти обертання для окремих компресорних агрегатів здійснюється за допомогою регуляторів частоти і) обертання, присвоєних окремим керуючим блокам окремих компресорних агрегатів.
Для врахування різних виконань окремих компресорних агрегатів задані значення частоти обертання до того, як їх задають на окремі регулятори частоти обертання окремих компресорних агрегатів, підрегульовують М зо Оптимізуючою ЕОМ, включеною між станційним регулятором І цими окремими регуляторами частоти обертання. (ее)
Фіг. 1 (Се) то характеристика регулювання ав! 90 НК) захисту від помпажу
Е
Еш во со ето т во 4500,
З
5о звБо 5 40 «
Ж в зо - с й
Бо ч : о ,» 5 10 І 20 25 зо 35 4
Робочий об'єм 10" м'/год.--- (ее) («в) (о) (ее) що іме) 60 б5
ФІГ. 2А Фіг. 2 ФІГ.2А |ФІГ. 28 і рент, і
І
! '
Витрата ' то ваБк і когеся В маш - и сити і кала СТ ПЕН ян Но ' тя і
Ше: р ел Ге) стат
Тиск всмоктування (551 т ' пе реен собві вва Ге 1-1 і
Кінцева температурау 51 Й і сення (ТО | 7 ' зі - ! і
І і 1 і
Й і с
Фіг. 28 о і і і і - зо і
І положення кал і сте Гог) со і пт Я т (нвнв!
Н задане значення. і ния о
Н дійсне значання. 1 ЕЗм'тод. по Ге і ЕМО («в) і (ов Й з те накип) о і ш ! в ЧЕН. тт нене
Ї силове ГО ВВЕ ре піші ні Шк « і яишйій
Ї їде пс. зо НСБ пивна ЛЕЗЯВКЗІ 2 с сві 3-Й Персея і т порехввтя ! ПОТ лют ї т; Пдидіннині сна значення з і ге Состю " і Нет
ІЧ БАНІ нан р15 т Го і й і (ее) («в)

Claims (1)

  1. Формула винаходу
    (оо) 20 1. Спосіб оптимізації експлуатації кількох компресорних агрегатів компресорної станції природного газу,
    -ч яка як станційний регулятор містить персональний комп'ютер з монітором для керування компресорними агрегатами через задані значення частот обертання роторів, а також регулятори частот обертання роторів окремих компресорних агрегатів, який відрізняється тим, що після зміни кількості залучених компресорних агрегатів частоти обертання роторів працюючих компресорних агрегатів підтримують у попередньо визначеному
    59 | записаному жорсткому співвідношенні відносно записаних для кожного компресорного агрегату даних
    ГФ) характеристик, після чого це співвідношення частот обертання роторів змінюють шляхом пропорційного кю регулювання продуктивності за рахунок частот обертання роторів доти, поки не будуть закриті клапани захисту від помпажу компресорної станції природного газу, після цього робочі точки компресорних агрегатів на сімействах характеристик виводять, наскільки можливо, на криву максимального коефіцієнта корисної дії, після
    60 цого при усталеному режимі роботи компресорної станції природного газу шляхом почергового, узгодженого один з одним, варіювання заданих значень частот обертання компресорних агрегатів з урахуванням витрати палива компресорної станції природного газу визначають оптимальні задані значення частот обертання роторів і на основі визначених у такий спосіб оптимальних заданих значень частот обертання роторів записане жорстке співвідношення частот обертання роторів змінюють і запам'ятовують.
    бо 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що автоматичне програмне керування реалізують на основі програми автоматизації, інстальованої для експлуатації компресорної станції природного газу.
    З. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що задані значення частот обертання роторів компресорних агрегатів передають станційним регулятором на регулятори компресорних агрегатів, причому як регульована Величина для станційного регулятора служить та з кількох регульованих величин, яка має найменше позитивне відхилення.
    4. Спосіб за будь-яким із пунктів 1 - З, який відрізняється тим, що як регульовані величини використовують продуктивність станції, тиск усмоктування, кінцевий тиск або кінцеву температуру компресорної станції природного газу. 70 5. Спосіб за п. З або 4, який відрізняється тим, що регулювання або взаємно узгоджене варіювання заданих значень частот обертання роторів компресорних агрегатів компресорної станції природного газу здійснюють за допомогою оптимізуючої обчислювальної машини, розташованої між станційним регулятором і регуляторами частот обертання роторів компресорних агрегатів. Офіційний бюлетень "Промислова власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2007, М 17, 25.10.2007. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. с щі 6) у (ее) (Се) «в) г)
    - . и? (ее) («в) (о) (ее) що іме) 60 б5
UA2004042683A 2001-10-16 2002-11-10 Method for optimization of operation of several compressor units of compressor station for natural gas UA80687C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10151032A DE10151032A1 (de) 2001-10-16 2001-10-16 Verfahren zur Optimierung des Betriebs mehrerer Verdichteraggregate einer Erdgasverdichtungsstation
PCT/DE2002/003855 WO2003036096A1 (de) 2001-10-16 2002-10-11 Verfahren zur optimierung des betriebs mehrerer verdichteraggregate einer erdgasverdichtungsstation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA80687C2 true UA80687C2 (en) 2007-10-25

Family

ID=7702670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2004042683A UA80687C2 (en) 2001-10-16 2002-11-10 Method for optimization of operation of several compressor units of compressor station for natural gas

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7600981B2 (uk)
EP (1) EP1436510B1 (uk)
CN (1) CN1564912A (uk)
AT (1) ATE423909T1 (uk)
CA (1) CA2463662C (uk)
DE (2) DE10151032A1 (uk)
ES (1) ES2320537T3 (uk)
MX (1) MXPA04003495A (uk)
NO (1) NO20042046L (uk)
RU (1) RU2294460C2 (uk)
UA (1) UA80687C2 (uk)
WO (1) WO2003036096A1 (uk)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1015460A3 (nl) * 2003-04-04 2005-04-05 Atlas Copco Airpower Nv Werkwijze voor het sturen van een persluchtinstallatie met meerdere compressoren, stuurdoos daarbij toegepast, en persluchtinstallatie die deze werkwijze toepast.
DE102005006410A1 (de) 2005-02-11 2006-08-17 Siemens Ag Verfahren zur Optimierung des Betriebs mehrerer Verdichteraggregate und Vorrichtung hierzu
EP1984628B1 (en) * 2006-02-13 2014-12-17 Ingersoll-Rand Company Multi-stage compression system and method of operating the same
NO329451B1 (no) * 2008-11-03 2010-10-25 Statoil Asa Fremgangsmate for a opprettholde trykket i eksportgassen fra en bronn
CN101956710B (zh) * 2010-10-27 2012-05-23 江苏大学 一种基于损失的离心泵多工况水力优化方法
CN102184305A (zh) * 2011-05-17 2011-09-14 江苏建筑职业技术学院 泵站技术改造数学模型
JP2013231396A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Anest Iwata Corp 圧縮気体供給ユニット
US9605886B2 (en) * 2013-01-30 2017-03-28 Trane International Inc. Axial thrust control for rotary compressors
CN104968939B (zh) * 2013-02-08 2018-01-09 株式会社日立产机系统 流体压缩系统及其控制装置
DE102014006828A1 (de) * 2014-05-13 2015-11-19 Wilo Se Verfahren zur energieoptimalen Drehzahlregelung eines Pumpenaggregats
US10590937B2 (en) * 2016-04-12 2020-03-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Compressed air system and method of operating same
CN112797014A (zh) * 2019-11-13 2021-05-14 中国石油天然气股份有限公司 站场启动方法、装置及存储介质

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4142838A (en) * 1977-12-01 1979-03-06 Compressor Controls Corporation Method and apparatus for preventing surge in a dynamic compressor
US4486148A (en) * 1979-10-29 1984-12-04 Michigan Consolidated Gas Company Method of controlling a motive power and fluid driving system
US4330237A (en) * 1979-10-29 1982-05-18 Michigan Consolidated Gas Company Compressor and engine efficiency system and method
DE3544822A1 (de) * 1985-12-18 1987-06-19 Gutehoffnungshuette Man Verfahren zur pumpgrenzregelung von turbokomporessoren
US4807150A (en) * 1986-10-02 1989-02-21 Phillips Petroleum Company Constraint control for a compressor system
DE3937152A1 (de) * 1989-11-08 1991-05-16 Gutehoffnungshuette Man Verfahren zum optimierten betreiben zweier oder mehrerer kompressoren im parallel- oder reihenbetrieb
US5347467A (en) * 1992-06-22 1994-09-13 Compressor Controls Corporation Load sharing method and apparatus for controlling a main gas parameter of a compressor station with multiple dynamic compressors
US5743715A (en) * 1995-10-20 1998-04-28 Compressor Controls Corporation Method and apparatus for load balancing among multiple compressors
US5743714A (en) * 1996-04-03 1998-04-28 Dmitry Drob Method and apparatus for minimum work control optimization of multicompressor stations
EP1069314A1 (de) * 1999-07-16 2001-01-17 Abb Research Ltd. Regelung einer Kompressoreinheit
US6394120B1 (en) * 2000-10-06 2002-05-28 Scales Air Compressor Method and control system for controlling multiple compressors
US6602057B2 (en) * 2001-10-01 2003-08-05 Dresser-Rand Company Management and optimization of load sharing between multiple compressor trains for controlling a main process gas variable

Also Published As

Publication number Publication date
RU2294460C2 (ru) 2007-02-27
CN1564912A (zh) 2005-01-12
WO2003036096A1 (de) 2003-05-01
EP1436510A1 (de) 2004-07-14
DE50213320D1 (de) 2009-04-09
US7600981B2 (en) 2009-10-13
RU2004114846A (ru) 2005-05-20
DE10151032A1 (de) 2003-04-30
NO20042046L (no) 2004-05-18
MXPA04003495A (es) 2004-07-30
US20040265133A1 (en) 2004-12-30
CA2463662C (en) 2011-01-11
CA2463662A1 (en) 2003-05-01
ATE423909T1 (de) 2009-03-15
ES2320537T3 (es) 2009-05-25
EP1436510B1 (de) 2009-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA80687C2 (en) Method for optimization of operation of several compressor units of compressor station for natural gas
RU2381386C2 (ru) Способ оптимизации эксплуатации множества компрессорных агрегатов и устройство для этого
US9335748B2 (en) Energy management system
CA2744118C (en) Optimization system using an iterative expert engine
RU2549003C2 (ru) Способ эксплуатации газотурбинной установки и газотурбинная установка для реализации данного способа
US9297316B2 (en) Method and apparatus for optimizing the operation of a turbine system under flexible loads
US9103279B2 (en) Model based control tuning process for gas turbines
Paparella et al. Load sharing optimization of parallel compressors
CN109269021B (zh) 空调系统节能运行优化调度方法
EP2604826A2 (en) System and Method for Warming up a Steam Turbine
EP2339129A2 (en) Method of synchronizing a turbomachine generator to an electrical grid
EP1302669A3 (en) Control system for positioning compressor inlet guide vanes
Yanvarev et al. Improving gas cooling technology at its compression in the booster compressor station
AU2017242812B2 (en) Methods and systems for optimizing filter change interval
US11105263B2 (en) Constant flow function air expansion train with combuster
US10982599B2 (en) Gas turbine firing temperature control with air injection system
Booysen Reducing energy consumption on RSA mines through optimised compressor control
Iliescu et al. Gas turbine modeling for load-frequency control
EP3994342A1 (en) Combined cycle frequency control system and method
CN111878239B (zh) 一种燃气轮机起动控制系统及方法
RU2002130695A (ru) Способ управления работой комплекса газотурбинных компрессорных агрегатов
Kurz et al. Optimizing Transient Operation
RU2454569C1 (ru) Способ управления гидравлическим режимом компрессорного цеха с оптимальным распределением нагрузки между газоперекачивающими агрегатами
Volkov OPTIMIZATION OF GENERAL LOSSES OF THE ENERGY OF THE FREQUENCY-REGULATED PUMPING AGGREGATE FOR START-BRAKING REGIMES.
Moshnoriz Development of model of the control system by pump station of the second rise