壓縮天然氣母站經(jīng)濟指標及加氣運行優(yōu)化研究.pdf

1、隨著原油儲備量下降，能源消耗急劇增長的能源形勢，天然氣產(chǎn)業(yè)開始了蓬勃發(fā)展的上升期，壓縮天然氣汽車得以大力推廣，壓縮天然氣母站（以下簡稱CNG母站）是壓縮天然氣的生產(chǎn)、運輸環(huán)節(jié)的重要組成部分。對于經(jīng)營者而言，掌握CNG母站在生產(chǎn)運行過程中的各項成本，并盡可能對生產(chǎn)過程進行優(yōu)化降低生產(chǎn)成本是極為必要的，因此本研究對建立CNG母站運行經(jīng)濟指標進行研究，同時對壓縮機-加氣柱聯(lián)動環(huán)節(jié)進行優(yōu)化。
　　本文首先對CNG母站的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行了介

2、紹，通過對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作原理進行分析，得到各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)在運行過程中可能產(chǎn)生的生產(chǎn)成本，對這些生產(chǎn)成本進行整理匯總，確定納入研究范圍的生產(chǎn)成本種類。
　　根據(jù)CNG母站經(jīng)濟指標的具體內(nèi)容分析數(shù)學模型計算所需的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)的獲取方法定為資料調(diào)查與現(xiàn)場測試。采用多階段抽樣調(diào)查的方法選擇CNG母站A、B、C為調(diào)查及測試的對象，根據(jù)CNG母站經(jīng)濟指標三部分內(nèi)容合理設置資料調(diào)查方案、設計調(diào)查表格，然后根據(jù)CNG母站的實際加氣情況合理確定不同母

3、站的測試方案。
　　對母站規(guī)模，水、電及各種材料的價格差異所造成的指標基準問題，進行可比化處理，結(jié)合經(jīng)濟學理論，將CNG母站經(jīng)濟指標劃分為固定設備成本模型、固定運行成本模型、變動運行成本模型，并給出相應的計算方法。特別地，對壓縮機耗電情況進行了投產(chǎn)年限及不同功率壓縮機的修正，結(jié)合壓縮機與冷卻系統(tǒng)的聯(lián)動關(guān)系，定義了單位體積天然氣的變動電耗，編寫數(shù)學模型的計算程序，將母站B、C的數(shù)據(jù)代入Matlab程序得到相應母站的經(jīng)濟指標并進行分析

4、。
　　對CNG母站現(xiàn)有的加氣方案進行介紹，從流體力學角度對比不同加氣方式下的管路阻力，將理論分析結(jié)果與實際測試結(jié)果相互比對，得到不同加氣運行方案的能耗關(guān)系。建立以CNG母站加氣階段壓縮機電耗最小為目標函數(shù)，壓縮機累計使用時間、停工時間、日加氣總量為約束條件的優(yōu)化模型，并編寫Fortran程序?qū)Σ煌託夥绞较碌膯挝惑w積天然氣壓縮機電耗已知的CNG母站運行情況進行優(yōu)化。以理論推導及實際測試得出的不同加氣方式下壓縮機耗電情況排序為理論