摘 要：为实现对天然气品质的有效提高，必须得到天然气处理系统的支撑，该系统是气轮机电厂的重要组成部分，可促使天然气实现对进气要求进行满足，该系统在上述工作中起着不可替代的重要作用。本文主要对燃气轮机电厂天然气调压站装置及其功能进行分析，这对天然气供应工作的顺利进行有积极意义。
关键词：燃气轮机电厂；天然气；调压站
现阶段西气东输工程在不断深化，我国燃气轮机发电厂发展得到一个极为广阔的发展空间，燃气轮机发电厂在此种趋势与背景之下呈现出越来越多的状态。燃气轮机在电厂中所处位置都具有极大的差异，因此在司机对其进行设计与配置工作时需要对实现对实际情况的有机结合。需要注意的是应在燃气轮机的运行工况下实现燃气的持续初输入。天然气调压站以及天然气增压站是天然气处理系统的重要组成部分，这可在一定程度上说明天然气压力的重要性。
一、燃气轮机对气体燃料的要求
天然气并不是在同一个产地出产，因此其特性与品质存在极大的差异。为在真正意义才促使运行机轮实现有效的运行，必须促使天然气的物理性能、组分以及污染实现对燃气轮机要求的有效满足。实现对上述要求的满足后促使燃气轮机实现无故障的运行。制造商在实际对燃气轮机进行制造时会结合实际情况对气体燃料做出相应的规范，其中主要包括压力、温度以及杂质限度等，因此在实际进行制作工作时必须结合实际情况将其控制在合理范围内。
1.天然气供应压力及压力波动
燃气轮机型号以及压气机的压比等都会对燃气轮机的供应压力提出较高要求，其中还包括燃烧系统设计以及先是机组特定现象条件等。燃气轮机制造商不仅需要对最高以及最低燃气压力进行提供，同时对需要对其压力波动进行提供。天然气在瞬时变化时会存在一个较大的压力，燃气轮机制造商会结合实际情况对这一压力进行规定，同时借助科学的技术以及手段促使其保持在合理范围之内。
2.天然气过热度
燃气自身温度以及露点温度之间会存在一定的差异，这项差异就是指过热度。燃气轮机制造商在实际对气体燃料进行制作时需要实现对相关规范与要求的明确遵守，同时要主要对过热度进行控制，注意气体中一定不能出现任何的液滴。液滴进入燃烧室是导致过早点火以及逆燃现象出现的主要原因，同时喷嘴上也会因为液滴进入燃烧室而出现结焦现象，火焰温度以及透平负载也会在此种情况下出现波动，且波动幅度较大。因此我们必须提高对该项工作的重视程度，在实际作业中实现对上述现象的综合考虑。
当足够量的液体进入燃烧室后就会导致保障现象的出现，燃烧室也会在下游出现高温燃烧的现象，最终导致通道内也会出现一定程度的燃烧，燃气通道部件受到燃烧或者高温的影响会导致自身出现极大的损坏现象。对天气的供气温度进行严格要求不仅可实现对天然气过热度要求的有效满足，同时可从根本上实现对天然气中含有液滴现象的有效避免，这可在一定程度上对人民群众的生命安全以及财产安全进行保障。
二、典型的天然气调压站
天然气在实际进行系统的处理工作时需要得到天然气公司所辖输气干线的支撑，促使其在分输的基础上实现与燃气轮机之间的传输，这对天然气系统分析与处理工作的顺利进行有积极意义。最大降压分析需要在天然气处理系统的基础上进行。上游天然气管网的压力需要实现对燃气轮机需求的充分满足，天然气调压站适用于此种情况下的系统，尤其是进行天然气处理工作时。天然气在实际进行区分时可将装置功能作为主要依据，入口紧急切断撬、粗分离撬以及计量撬是典型天然气调压器的重要组成部分，调压撬、凝析液收集装置以及放散装置及控制系统都在上述范围涵盖之内，下面我们对天然气调压站的主要配置与功能进行仔细分析。
1.入口紧急切断撬：如果在实际作业时不能实现规范的操作，这会导致火灾以及严重泄露等紧急事故的发生，这对人民群众的生命安全以及财产安全造成威胁。在此种情况下必须实现对入口紧急切断撬的使用，在有紧急事故发生时可实现紧急切断，同时从根本上实现对电绝缘现象的避免。
2.粗分离撬：为在真正意义上实现天然气的粗分离工作，必须结合实际情况实现对粗分离撬运用，后续设备运行时所需要的安全稳定环境也可在这一过程中实现有效获取。
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3.计量撬：实现流量计量，监控全厂的天然气消耗量。
4.过滤器撬：实现天然气的精过滤，使之满足下游用户的需求。
5.入口紧急切断撬：入口紧急切断撬作为天然气调压站的第一个功能撬，具有非常关键的作用。在燃气轮机电厂发生天然气大量泄漏、火灾或其他紧急事件时可迅速切断气源，保证电厂的安全。入口紧急切断撬主要设备包括紧急切断阀和绝缘接头。紧急切断阀一般选择失效关闭型执行机构驱动的球阀。执行机构可选择气动执行机构、气液联动执行机构等。紧急切断阀的关闭时间要求<3秒。入口紧急切断撬一般还配置绝缘接头，来实现调压站与上游输气管线的电绝缘。
在入口紧急切断撬的设计中，应注意以下几项：
（1）紧急切断阀应设置只能就地手动开启，不设置远程开启功能。
（2）由于紧急切断阀执行机构断电，导致紧急切断阀意外关闭：为了尽量减少由于电磁阀故障或误操作带来的紧急切断阀意外关断，在选配电磁阀的时候应选用双电磁阀配置方案，确保只要任意一台电磁阀带电，均能保证紧急切断处于开启状态。
（3）由于紧急切断阀执行机构仪表气源失气，导致紧急切断阀关闭：为了减少该情况的发生，常配置一台仪表气储气罐，并在仪表气入口配置止回阀。
（4）由于执行机构的仪表气管路出现冰堵现象，导致紧急切断阀无法动作：在严寒地区，仪表气管路应进行保温和伴热。
6.粗分离撬：粗分离撬的主要功能为清除天然气中的大的固体颗粒和游离液滴，以及在电厂运行初期阶段受施工等多种因素影响而存留在管道内部的杂质等污物。粗分离撬一般配置一台旋风分离器或其他型式的分离器，并配有球阀旁路。粗分离器依据力学原理设计，主要靠离心力、冲击力及重力分离天然气中的固体颗粒和液滴。分离出来的污物沉落到分离器的底部。通过粗分离器，天然气中大于一定值的固体颗粒和液滴100%被去除。粗分离撬并不是调压站必备的功能撬。但如果未配置粗分离撬，将增加下游过滤器的负担，使得过滤器更换滤芯较为频繁。
7、计量撬：计量撬一般配置在粗分离撬后，用于与天然气管网公司的贸易结算校对。计量撬的流量计一般选用贸易级别的超声波流量计和涡轮流量计。计量撬一般按照下述三种型式设计：
（1）一路流量计并配置球阀旁路；
（2）双路流量计(一用一备用)并配有互校球阀旁路；
（3）双路流量计(一用一备用)并配有互校球阀旁路，同时配有在线标定接口。
三、其他
1)各撬块主管道内天然气的流速尽量控制在20m/s以内，过高的流速会增大压力降和噪音。
2)调压站的布置要完全满足《石油天然气工程设计防火规范》的要求。
3)既要考虑场站周边环境对噪音的要求，还要考虑噪声频率对超声波流量计的影响，噪声的频率范围应偏离超声波流量计的工作频率。
4)调压站出口至燃气轮机前置模块之间应有足够的管容。如果管容不够，燃气轮机负荷变化时，会使速比阀人口压力突然升高引起燃气轮机跳车。
四、结论
在燃用天然气的燃气轮机电厂中，天然气调压站是燃气轮机电厂中最重要的天然气处理装置。为充分发挥调压站的功能，必须进行合理的工艺流程设计、设备选型和系统布置。
参考文献：
[1] 郭金峰.燃气轮机技术在燃气电厂中的技术应用探讨[J].工程技术:文摘版,2016(11):00290-00290.
[2] 高岩,蔡微微.燃气电厂天然气调压站配置及优化[J].建筑工程技术与设计,2015(30).
论文作者:韩磊
论文发表刊物:《科技中国》2017年11期
论文发表时间:2018/5/2
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