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【關(guān)鍵詞】節(jié)能降耗；天然氣集輸；措施
引言
能耗問題在工業(yè)生產(chǎn)中受到的重視逐漸加強?？紤]到各國政府對環(huán)境保護的要求越來越嚴格，而且降低能耗能夠為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟回報，因此節(jié)能降耗有著越來越多的現(xiàn)實意義[1]。
天然氣集輸系統(tǒng)是由氣田集輸管網(wǎng)、氣體凈化與加工裝置、輸氣管線以及各種站場組成的一個統(tǒng)一的水動力系統(tǒng)。其中，天然氣井口、增壓站、處理廠構(gòu)成了主要的能耗單元[2]。具體的能耗包括：井口節(jié)流帶來的壓力損失、對天然氣進行加熱帶來的能量損失、對天然氣進行增壓帶來的動力損失、處理廠中各種處理工藝中能量損失、物流流經(jīng)各管道閥門、設(shè)備時的水力損失以及由于泄露造成的漏失。
氣田集輸系統(tǒng)的節(jié)能降耗是一項系統(tǒng)性工程，應(yīng)針對產(chǎn)生能耗的各個環(huán)節(jié)，從節(jié)能管理、節(jié)能技術(shù)改造等方面同時進行研究[3]。本文主要從節(jié)能技術(shù)改造方面，對單井站節(jié)流、增壓設(shè)備、加熱爐以及部分處理工藝提出節(jié)能降耗措施。
1. 單井站節(jié)能措施
天然氣在井口需要進行節(jié)流降壓，并且加熱以防止水合物生成。而新井和老井由于壓力不同，因此其節(jié)能措施不同[2]。
（1）新氣田的單井站
通常新井的井口壓力較高，節(jié)流壓差較大，形成水合物的風(fēng)險較大。為了避1免生成水合物，通常需要在井口設(shè)置加熱爐。此時能耗的具體表現(xiàn)形式為用于消耗的天然氣量。除了合理設(shè)置加熱爐加熱溫度能降低能耗外，還可以通過井下節(jié)流技術(shù)來有效這一過程的能量消耗。該技術(shù)是將節(jié)流器安裝在油管中的某一位置，其節(jié)流壓差可以根據(jù)生產(chǎn)井的具體情況進行調(diào)節(jié)。經(jīng)井下節(jié)流的天然氣，其壓力等級已經(jīng)滿足地面集輸?shù)男枰?，因此地面不需再設(shè)置節(jié)流裝置。而利用地熱對天然氣進行加熱，節(jié)流后的天然氣溫度高于所處壓力下的水合物形成溫度，地面的加熱裝置亦可取消。
（2）老氣田的單井站
老氣田氣井的壓力降低，井口節(jié)流壓差較小，氣體溫降較小。此時可以取消加熱裝置，而改用加注抑制劑的方式來防止天然氣水合物的形成。當氣田開采進入中后期后，壓力進一步減小，需要進行增壓開采。此時集輸系統(tǒng)中的壓力能耗成為主要方面，原先的水套式加熱爐、調(diào)節(jié)閥等成為了主要的地面阻力元件。為了減小壓力能耗，就需要對這些阻力元件適時拆除。
2. 增壓設(shè)備節(jié)能降耗措施
目前，世界上在天然氣氣田增壓設(shè)備采用的原動機有電動機、燃氣發(fā)動機和燃氣輪機。而燃氣輪機在原動機中所占的比重越來越大。以電驅(qū)動的增壓機，其能耗為驅(qū)動壓縮機的電動機的電力消耗；以燃氣驅(qū)動的增壓機，其能耗為驅(qū)動增壓機的燃氣發(fā)動機的天然氣消耗。
2.1 電動機驅(qū)動
對于使用電動機驅(qū)動的增壓機組，可以考慮根據(jù)生產(chǎn)情況加裝變頻器來減小電力的消耗。
改變電動機頻率f即可改變電動機的轉(zhuǎn)速N[4]。而由泵的相似性可知：泵的排量Q與電動機轉(zhuǎn)速N的一次方成正比，出口壓力H與電動機轉(zhuǎn)速N的二次方成正比，功率P與電動機轉(zhuǎn)速N的三次方成正比。即：
在實際生產(chǎn)過程中，當流量發(fā)生變化時，為了使增壓設(shè)備的功率保持在較高水平，即可以通過變頻器，按比例調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速來節(jié)約電能。
實際上，利用變頻技術(shù)調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速達到而節(jié)能降耗的做法已經(jīng)成功應(yīng)用于油氣田生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。靖邊氣田第一采氣廠采用變頻技術(shù)調(diào)節(jié)MDEA及TEA循環(huán)泵的排量，在節(jié)約電能的同時減少了溶液循環(huán)損耗和加熱爐的能耗[5]。
對于已經(jīng)進入開發(fā)中后期的油田，產(chǎn)量減小，外輸增壓設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)“大馬拉小車”的現(xiàn)象。這種情況下，結(jié)合自動控制技術(shù)，可利用緩沖罐的液位信號實現(xiàn)外輸泵的實時變頻控制，保證泵的高效運行，節(jié)約大量電能。
變頻技術(shù)還可以用來調(diào)節(jié)加熱爐風(fēng)機的進氣量，控制好加熱爐的空燃比，改善其運行參數(shù)，從而提高燃料利用效率[6]。
2.2 燃氣發(fā)動機驅(qū)動
可以通過下面途徑降低燃氣發(fā)動機能耗[7]：
（1）通過調(diào)節(jié)空燃比降低燃氣發(fā)動機能耗。
（2）通過調(diào)節(jié)混合氣體的均勻性降低發(fā)動機能耗。
（3）當壓縮機負荷降低時，氣缸內(nèi)殘余氣量相對增加，致使燃料和氧氣接觸的幾率減小。此時可以通過提高混合氣體濃度來加快燃燒。
（4）通過調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)溫度來降低發(fā)動機能耗。適當提高發(fā)動機冷卻液溫度可以減少能耗。
由于燃氣發(fā)動機具有以下幾方面缺點[8]：
（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部運動和易損部件多；
（2）外型尺寸和整體重量大；
（3）運轉(zhuǎn)過程中有振動，而且噪聲大；
（4）機器維護、保養(yǎng)、零件更換頻繁。
因此，燃氣發(fā)動機在天然氣長輸管道的壓縮機站中應(yīng)用并不多。
2.3 燃氣輪機驅(qū)動
燃氣輪機因其變速范圍大、安全可靠、自動化程度高、技術(shù)先進、裝置輕巧、建設(shè)周期短、維修方便等優(yōu)點，在油氣田中的應(yīng)用越來越廣泛[8]。尤其是在天然氣長輸管道中，由于燃氣輪機可以直接采用所輸天然氣作為燃料，而不需要進行處理和增壓，既方便快捷又成本低。近年來在我國大型天然氣長輸管道中依靠燃氣輪機進行增壓越來越多。
對于燃氣輪機的改進和降低能耗的方法，主要是通過逐步提高其熱效率來實現(xiàn)的。采用燃氣輪機回熱循環(huán)、聯(lián)合循環(huán)、復(fù)合循環(huán)（及帶有中間冷卻和熱量回收）、蒸汽循環(huán)等工藝均可以提高燃氣輪機的熱效率。同時，提高循環(huán)參數(shù)（溫度和壓力）、應(yīng)用以陶瓷為基礎(chǔ)的新型材料、完善燃氣輪機的冷卻系統(tǒng)以及提高尾氣余熱利用等都是提高燃氣輪機熱效率的有效方法[1]。
3. 加熱爐節(jié)能降耗措施
油氣田用的加熱爐主要消耗的是熱能，其來源主要為氣田自身所產(chǎn)的天然氣。采用各種有效的方法提高加熱爐的加熱效率，可以降低加熱爐能耗。對于提高加熱爐效率，可以通過以下幾種途徑：
（1）合理控制空氣量[9]。
提高加熱爐的主要途徑是控制合理的空氣量，保證加熱爐內(nèi)燃料能夠完全燃燒，減少燃料損失。實驗證明，最佳燃燒區(qū)域的過?？諝庀禂?shù)范圍為1.2～1.3，過大或過小都會影響加熱爐熱效率。
（2）開展加熱爐的清防垢工作[10]。
加熱爐中的污垢，既有由于水質(zhì)問題引起的無機垢，還有因設(shè)備腐蝕產(chǎn)生的硫化物，同時也會存在油垢。污垢的存在不僅會降低加熱爐的效率，增加能耗，更嚴重時可能導(dǎo)致設(shè)備局部過熱，引發(fā)安全問題。因此，加注防垢劑、安裝除垢器、定時除垢，可以減輕加熱爐結(jié)垢情況，提高加熱爐爐效。
（3）進行真空加熱爐更新改造。
真空加熱爐利用真空相變換熱技術(shù)提高換熱效率。所謂真空相變換熱，是指通過利用熱媒在汽、液相變過程中放出的潛熱進行換熱。真空相變加熱爐熱效率高，節(jié)能效果明顯。
（4）應(yīng)用熱管對老式加熱爐進行改造。
熱管是一種新型的高效傳熱元件。熱管具有傳熱速度快、效率高的特性，可快速將高溫煙氣的熱量傳至水中，降低煙氣溫度，提高加熱爐效率。
（5）進行負壓蒸汽換熱技術(shù)改造。
對于水套式加熱爐，可以將作為傳熱介質(zhì)的水換為氣化潛熱為水的2～3倍的傳熱合成劑。改造后的水套式加熱爐實際變成了以新型傳熱合成劑為熱媒的負壓蒸汽換熱器，其換熱原理與相變換熱相同。因此將大幅度提高了加熱爐效率，節(jié)能效果明顯。
（6）采用帶有自控系統(tǒng)的高效節(jié)能燃燒器
高效節(jié)能燃燒器具有自動檢測和控制功能，能夠?qū)崟r檢測加熱爐的爐膛溫度、進/出口溫度，以此調(diào)節(jié)燃料和空氣的混合比例，保證燃料的充分燃燒，較大程度地提高了加熱爐的效率。
除此之外，定期煙道清灰、煙管清焦，保持煙管干凈，搞好爐體保溫工作，減少不必要的熱損失等，均是減少加熱爐能耗的有效措施。
4. 天然氣處理系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施
天然氣處理凈化過程中的能量損失主要包含以下5個方面[11]：
（1）流體的流動阻力造成的能量損失；
（2）天然氣節(jié)流膨脹造成的能量損失；
（3）熱交換過程中溫差造成的能量損失；
（4）非平衡的兩相物流在設(shè)備中混合以及接觸傳質(zhì)過程中造成的能量損失；
（5）因設(shè)備泄漏或者外排氣體攜帶而造成的漏失。
4.1 脫水系統(tǒng)節(jié)能措施
對于常用的TEG脫水工藝，經(jīng)過長期使用及反復(fù)實踐，認為采取以下途徑可以提高脫水效果，減小TEG消耗，降低脫水能耗。
（1）嚴格控制工藝溫度及壓力[12～14]。
（2）改善進入吸收塔的濕天然氣分離狀態(tài)。
（3）吸收塔內(nèi)部設(shè)置補霧器。
（4）加注消泡劑。
（5）增強貧富甘醇換熱[2]。
對于采用分子篩脫水的裝置來說，可以通過再生氣換熱技術(shù)降低能耗。
分子篩脫水工藝包括分子篩脫水、吸附塔再生和吸附塔冷卻三個階段。一般情況下，吸附塔再生采用加熱后的高溫天然氣反吹再生塔，吸附分子篩中的飽和水。吸附了水的再生氣需要冷卻之后進入下一步驟。為了降低再生氣加熱爐以及冷卻器的負荷，可以將高溫再生氣同未加熱的再生氣進行換熱，以這種方式回收高溫再生氣中的熱量。
4.2 輕烴回收裝置節(jié)能措施
輕烴回收是指采用特定的工藝分離和回收天然氣液烴中的乙烷、丙烷、丁烷、丙烷/丁烷混合物、天然汽油和凝析液等組分的過程。輕烴回收過程中可采用下列方法節(jié)能降耗[15]：
（1）天然氣增壓單元使用循環(huán)水冷卻器兩用換熱技術(shù)
天然氣進入輕烴回收裝置前，在壓縮的過程中溫度升高。所謂循環(huán)水兩用換熱，是指充分利用天然氣壓縮后溫度的升高，在夏季循環(huán)冷卻水用于降低天然氣溫度，而冬季吸收了熱量的循環(huán)水可用于為生產(chǎn)或伴熱管線提供熱源。
（2）進料與塔底產(chǎn)品換熱節(jié)能技術(shù)
以脫丁烷塔為例。為了減小脫丁烷塔的重沸器的負荷，可以在進料處增加一個換熱器，使進料與塔底產(chǎn)品進行換熱，利用穩(wěn)定輕烴的熱量加熱進料。大港油田實際生產(chǎn)表明，此舉可以將脫丁烷塔的進料提高約20℃，塔底產(chǎn)物降低約10℃。
4.3 低溫SCOT工藝進行尾氣處理
天然氣處理廠的尾氣只有經(jīng)過尾氣回收后才能達到相應(yīng)環(huán)保標準外排。SCOT法或者類似的加氫還原方法是應(yīng)用較為普遍的方法。而低溫SCOT工藝，使用低溫催化劑，將克勞斯裝置后的尾氣經(jīng)再熱器預(yù)熱后進入加氫反應(yīng)器還原，而后經(jīng)急冷卻塔冷卻，進入吸收塔脫硫，其最大特點在于省去了加氫段前的預(yù)熱設(shè)備[16]。
低溫SCOT工藝具有以下節(jié)能降耗特點：
（1）由于使用低溫催化劑，降低了加氫反應(yīng)器的入口溫度（與傳統(tǒng)工藝相比大約可降低60℃），采用再熱器取代了價格昂貴的在線燃燒爐和鍋爐，因而在降低成本、節(jié)約能耗的同時，簡化了處理工藝流程；
（2）低溫SCOT工藝的采用可節(jié)約裝置投資費用約7%，操作費用約20%，使整個尾氣處理工藝的總操作費用降低14%左右。
5. 總結(jié)
5.1氣田集輸系統(tǒng)的節(jié)能降耗工作是一項系統(tǒng)性工程，應(yīng)針對產(chǎn)生能耗的各個環(huán)節(jié)，從節(jié)能管理、節(jié)能技術(shù)改造等方面同時進行研究。
5.2對于井口節(jié)流來說，不同的壓力等級對應(yīng)不同的節(jié)能方法。對于節(jié)流壓差大的新井，可采用井下節(jié)流裝置；對于壓差小的老井，需要適時拆除部分阻力元件。
5.3氣田增壓設(shè)備采用的原動機有電動機、燃氣發(fā)動機和燃氣輪機。利用變頻技術(shù)可以大幅度提高電動機增壓設(shè)備功率。燃氣輪機由于其卓越的性能在長輸天然氣管道增壓設(shè)備中所占比重越來越大。
5.4對于降低加熱爐的能耗，提高其燃燒效率，可以通過調(diào)節(jié)空氣量、加強清防垢以及進行設(shè)備改造等方面實現(xiàn)。
5.5天然氣處理系統(tǒng)既是實現(xiàn)天然氣價值的單元，也是集輸過程中的能耗大戶。在運行過程中，既采用新技術(shù)，又要合理控制溫度、壓力等工藝參數(shù)，還要注意充分利用換熱器，加大熱量的回收利用，達到節(jié)能降耗的目的。
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【關(guān)鍵詞】天然氣輸送；節(jié)能；優(yōu)化運行；壓力能回收利用
1、從設(shè)計上選取最優(yōu)的設(shè)計和通訊方案
輸氣管道的優(yōu)化設(shè)計主要包括管徑、壁厚、管材、輸氣壓力、壓氣站布置與壓縮機組的配置、儲氣庫位置、類別和容量以及各種情況下的調(diào)峰方案等內(nèi)容。天然氣輸配工程建設(shè)過程包括項目決策、項目設(shè)計和項目實施三大階段。進行投資控制的關(guān)鍵在于決策和設(shè)計階段，而在項目作出投資決策后，其關(guān)鍵就在于設(shè)計。據(jù)研究分析，設(shè)計費一般只相當于建設(shè)工程全壽命費用的1%以下，但正是這少于1%的費用對投資的影響卻高達75%以上。優(yōu)化設(shè)計不僅影響項目建設(shè)的一次性投資，而且還影響使用階段的經(jīng)常性費用。
天然氣長輸管道通信系統(tǒng)在長輸管道的建設(shè)、維護與管理中具有重要的作用。任何一種通信方案的確立都需綜合考慮當?shù)氐淖匀粭l件、設(shè)備技術(shù)性能、初期建設(shè)費用、長期維護管理等諸多因素。天然氣長輸氣管道通信的基本特點是：一是大部分管道途經(jīng)山川、丘陵、河流、農(nóng)田或是戈壁沙漠等復(fù)雜地形，且沿線氣候多變，風(fēng)、霜、雨、雪、交替顯現(xiàn)，人為或是自然的突發(fā)事件較多。二是每條管道一般均有一個調(diào)度控制中心，沿線還有必要的輸氣管理部門。通信點一般設(shè)在沿線各站場。每個站需與調(diào)度控制中心建立通信聯(lián)絡(luò)，并與有關(guān)的輸氣管理部門保持通信能力。三是大部分RTU閥室為無人值守站，工作環(huán)境較惡劣。使用簡化供電系統(tǒng)，通信設(shè)備耗電量要小是一個重要的考慮因素。四是在故障發(fā)生時，搶修速度一定要快，時效性非常強。根據(jù)天然氣長輸管道的實際情況，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟、運行維護、故障搶修及今后發(fā)展等各種因素，應(yīng)優(yōu)先選擇專用衛(wèi)星通信為主、公網(wǎng)通信為輔的通信方案來作為天然氣長輸管道的主用通信方案[1]。
2、管道輸送中采取節(jié)能技術(shù)
2.1管道輸送中采用最優(yōu)輸量[2]
長距離輸氣管道的輸量受輸送壓力、管徑及壁厚、沿途所設(shè)壓縮機站數(shù)等工藝參數(shù)的制約，當輸送壓力、管徑確定后，可通過增設(shè)管道壓縮機站的方法提高管道輸量，而要增加的管輸量越多，管道中間增設(shè)的壓縮機站越多，工程項目的投資和營運成本越高。當超過一定界限后，管輸量的增量效益就會低于相應(yīng)的投入增量，導(dǎo)致整個管道工程的經(jīng)濟效益下降。因此，長距離輸氣管道存在一個使管道的經(jīng)濟效益最大的最優(yōu)輸量。體現(xiàn)長距離輸氣管道工程經(jīng)濟效益的主要經(jīng)濟指標是財務(wù)內(nèi)部收益率（IRR），通過計算該值，可以找到最優(yōu)輸量，從而很好的利用管道和設(shè)備來進行天然氣的輸送。
2.2 采用高鋼級管材[3]，選擇合適的輸氣溫度，提高輸氣壓力
通過高鋼級管材的開發(fā)和應(yīng)用可以減小壁厚，減輕鋼管的自重，并縮短焊接時間，從而大大降低鋼材耗量和管道建設(shè)成本。此外，采用復(fù)合材料增強管道強度的技術(shù)也正在開發(fā)，即在高鋼級鋼管外部包敷一層玻璃鋼和合成樹脂。采用這種管材，可以進一步提高管道的輸送壓力，降低建設(shè)成本，同時可增加管輸量以及提高鋼管抵抗各種破壞的能力和安全性。天然氣沿管道流動時，因要克服流體阻力，壓力會逐漸降低。壓力降低會使氣體密度下降，線速度也要變化。此外，由于天然氣與土壤的熱交換，天然氣的溫度也會降低。輸氣溫度對系統(tǒng)能耗關(guān)系很大，除向土壤散熱損耗外，壓氣機組的效率與輸氣溫度密切相關(guān)。輸氣管道向更高壓的方向發(fā)展是一個趨勢，也在一定程度上反映了一個國家輸氣管道的整體技術(shù)水平。輸氣時氣流與管壁的磨擦，造成壓力損耗，靠沿線壓氣站連續(xù)升壓實現(xiàn)長距離輸氣。所以，摩擦損耗是能耗的基本構(gòu)成。從物理意義上講，提高壓力使管內(nèi)天然氣的密度加大，降低了管內(nèi)天然氣的實際速度以及壓力降。所以，作為主要線路損耗形式的磨損減少了。另外，天然氣的密度越大，壓縮機的效率也越高，同樣功率的壓縮機所產(chǎn)生的壓頭也越高。系統(tǒng)的最大工作壓力，因受輸氣機組能力及管材機械性能所限，各國采用管道鋼材都有一個發(fā)展過程?？傊粩嗵岣咻敋鈮毫?，是今后管道工業(yè)發(fā)展的方向。
2.3 采用內(nèi)涂層和減阻劑減阻技術(shù)，提高輸送能力
天然氣管道內(nèi)壁敷設(shè)內(nèi)涂層后，可以有效地改善和提高天然氣在管道中的流動特性；可以減少管道沿線壓縮機站的數(shù)量；可以降低輸送的動力成本和泵輸成本；在一定程度上可以提高管輸量；可以延長清管周期；可以降低輸送動力消耗和泵輸成本。因此，管道內(nèi)涂層技術(shù)[4]具有良好的經(jīng)濟效益，在國外天然氣管道已經(jīng)普遍采用此技術(shù)，并且取得較好效益。國內(nèi)也應(yīng)該盡快掌握和發(fā)展天然氣管道的內(nèi)涂層技術(shù)，這將有利于天然氣管道事業(yè)的發(fā)展。
縱觀現(xiàn)有減阻劑[5]的成分及化合物結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有減阻劑基本都是基于以下減阻機理，具有表面活性劑類似結(jié)構(gòu)特點的聚合物，其極性端牢固地粘附在管道內(nèi)表面上，而非極性長鏈順流向懸浮在管壁附近氣流中，或者將聚合物充分溶解在某種溶劑中，調(diào)節(jié)聚合物含量，使溶液具有一定的粘性和彈性，涂在壁面上形成彈性膜，將“氣固”界面變?yōu)椤皻庖骸苯缑?。因液體表面的粗糙度比固體表面小得多，形成的渦流區(qū)也小得多，從而能夠大大減小天然氣和管道內(nèi)壁之間的摩擦阻力，降低天然氣輸送過程中的壓降和能量損耗，提高管道輸氣量。
2.4 根據(jù)具體情況，選擇最合適的管道干燥方法[6]
如果天然氣管道中含有水，則液態(tài)的水就有可能與天然氣中的少量酸性氣體生成酸性物質(zhì)，腐蝕管道內(nèi)壁，影響管道系統(tǒng)使用壽命及其可靠性；同時，可能形成天然氣水合物或造成冰堵，使管道堵塞，影響管道安全運行。因此，為了避免這些問題的產(chǎn)生，在投產(chǎn)前必須對管道進行干燥，脫除管道中游離的水和大部分的水蒸氣，使其露點處于-16～5℃。天然氣長輸管道常用的干燥方法有干燥劑法、流動氣體蒸發(fā)法（包括干空氣干燥法、氮氣干燥法、天然氣干燥法）、真空法等。
以下兩種干燥方法效果好，成本低，節(jié)能效果明顯。真空干燥法在20世紀80年代初開始應(yīng)用。該方法適合于海底、江底、河底等區(qū)域管道的干燥，特別適合于小口徑、短距離、明水少的管道干燥，空氣可以任意排放，無毒無味，不燃不爆，無安全隱患；對地層溫度較高的管道有特殊的效果；既適用于陸地管道，也適用于海底管道；受管徑、管道長度的影響相對較??；干燥成本低；易與管道建設(shè)和水壓試驗相銜接。目前，在國內(nèi)廣泛使用的是干空氣干燥法。干空氣干燥是采用經(jīng)過除油、過濾和脫水的干燥純凈壓縮空氣吹掃管線，由于其低露點的特點使管道內(nèi)壁附著的水分蒸發(fā)，并利用后繼干空氣將管道內(nèi)的濕空氣排出管外，達到干燥管道的目的。
3、減少天然氣在輸送過程中的損失
避免超壓放空，應(yīng)建立上、下游協(xié)調(diào)制度及生產(chǎn)通報制度，防止輸氣管網(wǎng)局部超壓。當供氣量大于用氣量，造成輸氣管網(wǎng)壓力過高時，需要天然氣調(diào)度人員必須全面了解和掌握天然氣管網(wǎng)的運行動態(tài)，平衡各站點用氣壓力和流量，加強氣量調(diào)配靈活度，及時地將富余的天然氣調(diào)往其他用戶，使生產(chǎn)運行更加安全、經(jīng)濟、平衡，并應(yīng)積極發(fā)展用戶，增加用氣量。
針對低壓放空采取的措施一是選用經(jīng)濟、可靠、方便的增壓設(shè)備，把低壓氣增壓后輸進管網(wǎng)系統(tǒng)。二是建立低壓輸配氣管網(wǎng)，將低壓天然氣在不進高壓輸氣管網(wǎng)的情況下，直接供給用戶。
對于自用氣損耗，此現(xiàn)象發(fā)生在供氣單位內(nèi)部，如增壓站的壓縮機和自用水套爐用氣。采取措施是：提高壓縮機有效利用率，在滿足設(shè)備安全運行的條件下，使設(shè)備盡可能滿負荷運行，此舉也可延長壓縮機的有效壽命。對其他用氣應(yīng)選用熱效率高的加熱爐及節(jié)能型燃燒器。
對管線泄漏情況應(yīng)采取措施，認真抓好管理工作，防止跑、冒、滴、漏。認真巡線，及時發(fā)現(xiàn)泄漏點并上報處理；做好陰極防腐工作，延長管道的使用壽命，減少管道腐蝕泄漏的發(fā)生；做好各閥門的維修保養(yǎng)工作，杜絕排污閥和放空閥的管道內(nèi)泄漏[7]。
4、氣壓力能回收利用技術(shù)
目前國內(nèi)外回收利用天然氣管網(wǎng)壓力能的方式主要有發(fā)電和制冷兩大類[8]。利用壓力能發(fā)電，產(chǎn)生的電能可進入城市電網(wǎng)，或用于發(fā)電站自身生活、生產(chǎn)使用，或用于分布式制氫；在制冷方面，目前主要是將膨脹后低溫天然氣的冷量，用于燃氣調(diào)峰、冷庫、冷水空調(diào)、橡膠深冷粉碎以及輕烴回收等。
將高壓管網(wǎng)天然氣壓力能回收并用于發(fā)電主要是以膨脹機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的調(diào)壓閥來回收高壓天然氣降壓過程中的壓力能，并將其用于發(fā)電，具體說有3種方式：（1）利用天然氣膨脹機輸出功驅(qū)動同軸發(fā)電機發(fā)電。這類工藝一般在天然氣膨脹前先將其預(yù)熱，以保證天然氣膨脹后的溫度在0℃以上，從而可防止天然氣中的水汽凝結(jié)。（2）利用天然氣膨脹所做功，將膨脹后的低溫天然氣冷量用于燃氣輪機進氣冷卻。該方式可增加進入壓氣機和燃氣透平的空氣質(zhì)量，從而在壓比不變的情況下減少所需的壓縮功，省去了發(fā)電廠傳統(tǒng)的燃氣輪機機組冷卻設(shè)備。（3）上述兩種方式結(jié)合，在利用膨脹機做功的同時也利用膨脹后天然氣的冷量。
高壓管網(wǎng)天然氣壓力能制冷用于燃氣調(diào)峰、輕烴回收以及天然氣脫水。城市燃氣用量隨時段、晝夜、季節(jié)等波動非常大，因此，投資建設(shè)天然氣調(diào)峰設(shè)施顯得非常必要。高壓管網(wǎng)天然氣壓力能制冷用于橡膠深冷粉碎工業(yè)上深冷粉碎橡膠一般需要將原料膠冷卻至-70℃以下，以增強粉碎效果。
5、對管道進行完整性管理[9]
現(xiàn)代化的管道控制室，都配備了計算機系統(tǒng)來監(jiān)視管道的流量、壓力和溫度數(shù)據(jù)，系統(tǒng)每天都在獲取大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，這就涉及到管道完整性管理計劃（IMP）中的數(shù)據(jù)管理的問題。當投入的管道完整性維護費用越少，管道安全的收益越大，但管道安全的風(fēng)險也就越大；投入越多，雖然管道運行風(fēng)險降低，但管道的收益也就會大大減小。管道完整性維護的效益不僅與完整性維護的費用和收益緊密相連，且與管道的風(fēng)險也息息相關(guān)。對管道進行完整性維護的目的是降低風(fēng)險成本，使管道的運行效益最好，此目的達到的程度就是管道運行的效用。因此盲目地減少或增加管道完整性維護費用以獲取高的收益或確保管道安全是不科學(xué)、不可行的，管道經(jīng)營者需要對管道的完整性維護決策進行優(yōu)化，以降低管道運行風(fēng)險，最好地分配維護資金，從而獲得最大的效益。
6、總結(jié)
我國天然氣資源總量列世界第五位、亞洲第一位。天然氣與煤炭、石油相比，具有清潔、無污染的優(yōu)點，在油價持續(xù)高漲的情況下，天然氣的優(yōu)勢得以顯
現(xiàn)。在我國一次能源消費結(jié)構(gòu)中，目前天然氣只占有5.3%（2010年數(shù)據(jù)）的份額，而全球天然氣在一次能源中的平均比重達到近1/4。隨著我國天然氣探明儲量及產(chǎn)量的穩(wěn)步增長，天然氣在我國一次能源中的比重將穩(wěn)步提升。因此，天然氣輸配節(jié)能技術(shù)將有很大的發(fā)展前景。目前，一些天然氣輸配工程已經(jīng)在使用以上的這些技術(shù)，但由于我國的天然氣輸配節(jié)能技術(shù)發(fā)展較晚，在對管道進行完整性管理技術(shù)等方面還不是很成熟，這就要求我們在該方面繼續(xù)努力，使天然氣輸配節(jié)能技術(shù)充分發(fā)揮它在節(jié)約能源，提高經(jīng)濟效益方面的重大作用。
參考文獻：
[1]徐勇，雙功新.淺談天然氣常數(shù)管道通信方案的選擇，經(jīng)濟師，2010（8）：253-254.
關(guān)鍵詞：天然氣長輸管道 能耗
一、降低管道直接能耗
1.合理選擇壓縮機及原動機
壓氣站是長輸天然氣的能量補充站， 它的主要作用是給管道增壓， 提高其輸氣能力。壓氣站的核心設(shè)備是壓縮機， 壓縮機既為整個輸氣管道供應(yīng)能量， 同時也是整個管道耗能最多的設(shè)備。因此， 降低壓縮機能耗是長輸管道節(jié)能的一個重要方面。天然氣長輸管道壓縮機一般選擇往復(fù)式或離心式這兩種類型。往復(fù)式壓縮機的壓比通常達3∶1 或4∶1， 有較高的熱效率， 但它有往復(fù)運動部件， 易損件多， 適用于低排量高壓比的情況。離心式壓縮機則正好相反， 壓比和熱效率相對較低， 但無往復(fù)活動部件， 排量大， 容易實現(xiàn)自控， 便于調(diào)節(jié)流量和節(jié)能， 適用于大排量低壓比的情況。由于天然氣長輸管道日輸量大， 考慮其要求運行平穩(wěn)、實現(xiàn)自控、維修工作量小等因素， 推薦采用離心式壓縮機。壓縮機的原動機主要有電動機和燃氣輪機。電動機結(jié)構(gòu)簡單， 運行可靠， 受工況影響小； 燃氣輪機是大排量壓縮機的主要動力設(shè)備， 雖然熱效率低，但易與壓縮機匹配；在電力供應(yīng)充足且電價較低的地區(qū)應(yīng)首先考慮使用電動機； 如果壓氣站地處邊遠地區(qū)， 遠離電網(wǎng)則宜選用燃氣輪機。燃氣輪機要選用效率高的機組， 同時采用聯(lián)合熱力循環(huán)系統(tǒng)、復(fù)合循環(huán)等余熱回收利用方式提高機組效率。采用聯(lián)合熱力循環(huán)系統(tǒng)， 可以將燃氣輪機組的熱效率由18%～29%提高到45%～47%。
2.減少沿程壓降和局部壓降
在天然氣管道輸送過程中， 還有相當一部分能量消耗在克服管道的摩擦阻力上， 也就是輸送壓降，包括沿程壓降和局部壓降。管道內(nèi)壁的粗糙程度和管道內(nèi)的清潔程度對沿程壓降有很大影響。測試結(jié)果表明， 經(jīng)清洗和涂敷處理后的管道輸送能力提高了10%， 其中6% 歸功于內(nèi)涂， 4% 歸功于管道清洗。內(nèi)涂前的管道粗糙度為45μm， 內(nèi)涂后的表面粗糙度下降90% ，摩擦系數(shù)減少33%，氣體輸送能力最大可提高24%， 或管徑可縮小8%。文獻詳細分析了內(nèi)涂技術(shù)用于商業(yè)管道的經(jīng)濟效益， 指出： ① 可提高管道的輸氣能力。管道內(nèi)涂后平均增加輸氣量16.56% 。而內(nèi)涂后的輸量提高1%～2% 時， 便可回收內(nèi)涂費用。② 可擴大壓氣站站間距。壓氣站站間距平均可增大32.87% ， 壓氣站數(shù)量至少可減少20% 。③ 輸氣動力平均降低18.89% ?？梢?， 采用內(nèi)涂技術(shù)可明顯提高天然氣長輸管道的節(jié)能效益和經(jīng)濟效益。
3.應(yīng)用先進的輸氣工藝
3.1 高壓輸氣
高壓輸氣是當前國際天然氣管道輸送技術(shù)的發(fā)展趨勢。高壓輸送使天然氣密度增加， 流速下降， 可降低管道沿程摩擦損失， 提高輸送效率； 同時， 天然氣密度增加將有利于提高氣體的可壓縮性， 降低壓縮能耗， 提高壓縮效率， 減少增壓站裝機功率。
3.2富氣輸送
富氣輸送是指所輸送的天然氣富含乙烷、丙烷、丁烷等重組分（NGL） 。由于富氣的天然氣密度高于常規(guī)天然氣， 可使其流速下降，從而降低管道沿途摩擦損失， 提高輸送效率； 天然氣密度增加， 還可提高氣體的可壓縮性， 降低壓縮能耗， 提高壓縮效率； 管道能耗下降， 有利于減少裝機功率， 加大站間距。高壓富氣輸送代表了當前天然氣管道輸送工藝的最高水平， 不但進一步提高了管輸效率， 而且兼顧了節(jié)能環(huán)保。以Alliance 管道為例， 若將該管道輸氣壓力由常規(guī)天然氣管道的6.9 MPa 提高到12 MPa，天然氣可壓縮系數(shù)將由0.89 下降到0.83， 減少能耗6.74% 。再將組分C2？ C5+含量由4.6% 提高到12.13% ， 天然氣可壓縮系數(shù)將下降到0.78， 共計減少能耗12.36%?？梢姡?該管道靠提高壓力和重組分含量即可減少壓縮天然氣能耗12.36%。
二、減少天然氣直接損失
1.減少天然氣放空
長輸管道沿線須設(shè)置一定數(shù)量的截斷閥， 在事故搶修和計劃檢修時， 可通過關(guān)斷搶修段上下游的截斷閥， 將天然氣放空量降到最低。若條件允許， 還可以利用移動壓縮機將放空管段中的天然氣送至相鄰管段， 保持搶修或檢修時系統(tǒng)的密閉。清管作業(yè)也要采用密閉不停氣流程， 清管過程中天然氣不放空， 杜絕放空引球作業(yè)， 減少天然氣放空量。
2.防止天然氣泄漏
天然氣泄漏不僅會造成管道公司的直接經(jīng)濟損失， 而且會污染環(huán)境， 嚴重時甚至?xí)＜叭说纳踩?。因此?防止天然氣泄漏不僅是節(jié)能的要求，也是輸氣安全的需要。天然氣泄漏包括輸氣設(shè)備泄漏和輸氣管道泄漏。輸氣設(shè)備泄漏主要是由于壓縮機和閥門等設(shè)備無法做到絕對密封， 或者法蘭密封墊老化破損造成的。據(jù)計算， 在5 MPa 的壓力下， 當存在1 mm 的當量不密封度時， 一晝夜即可泄漏850～900 kg天然氣。因此， 選擇新的壓縮機密封技術(shù)和密封性能好的閥門產(chǎn)品， 可有效地減少泄漏損失。天然氣長輸管道在運行過程中由于受各種自然和人為因素的影響， 導(dǎo)致出現(xiàn)泄漏。究其原因主要有： ① 防腐絕緣層裂化或者陰極保護度低（ 或失效） 造成的管道腐蝕穿孔。② 管道自身缺陷， 包括環(huán)形焊縫存在未焊透、熔蝕、錯邊等缺陷。受到輸氣壓力或其他外力在斷面上所產(chǎn)生的應(yīng)力作用， 這些原始缺陷擴展到臨界值時就會造成裂紋的失穩(wěn)擴展進而使焊縫開裂， 管道連接部位密封不良等。③人為因素的破壞， 一方面是不法分子對輸氣管道的有意破壞， 另一方面是由于操作不當或者工程機械的使用不當損壞輸氣管道。為了防止泄漏事故的發(fā)生， 針對引發(fā)泄漏的主要原因， 可以采取以下措施： ① 對管道的整體安全性進行評估， 對存在缺陷的管段進行整改或更換。② 按設(shè)計要求做好防腐涂層和陰極保護， 并定期進行檢測。③ 提高員工的技術(shù)水平， 防止出現(xiàn)人為誤操作。④ 設(shè)立管道線路的標志， 加大對管道的維護管理力度， 建立完善的巡線制度， 杜絕出現(xiàn)人為破壞事故。⑤ 加強管道檢測， 使用高靈敏度的在線檢測系統(tǒng)， 以快速準確地檢測泄漏點位置。
三、結(jié)論與建議
天然氣長輸管道的節(jié)能降耗是我們所面臨的一個長期而重要的任務(wù)， 節(jié)能降耗的技術(shù)也在不斷地發(fā)展與進步。因此， 管道企業(yè)一方面要積極采用國內(nèi)外先進的輸氣工藝和節(jié)能降耗的技術(shù)、設(shè)備， 如使用管道內(nèi)涂技術(shù)； 引進先進的管理檢測系統(tǒng)， 防止天然氣泄漏， 調(diào)整工藝設(shè)備使其在合理的工況下運行； 選用新的增壓效率高、節(jié)能性能好的壓縮機組和密封性能好的閥件。另一方面則要提高員工的節(jié)能意識， 增強其工作責任心， 提高其技術(shù)素質(zhì)，防止出現(xiàn)人為誤操作。
參考文獻
關(guān)鍵詞：脫碳工藝節(jié)能技術(shù) 天然氣 處理
中圖分類號：TE644 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（b）-0127-02
隨著現(xiàn)代化進程的不斷加快，我國的整體經(jīng)濟水平也在穩(wěn)步提升，在社會建設(shè)的需求下，我國對于能源資源愈加依賴，能源的開發(fā)和消耗已經(jīng)達到了近乎飽和的狀態(tài)，能源的利用不僅造成了資源的匱乏，也給生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞與污染，基于此，具有可再生、低污染優(yōu)勢的天然氣能源得到了愈加廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用天然氣能源的過程中，天然氣站場對其質(zhì)量標準十分嚴格，如果天然氣質(zhì)量標準中的二氧化碳含量大于3%，就會對后期的企業(yè)生產(chǎn)工作帶來極其嚴重的負面影響。為此，在應(yīng)用天然氣能源時，要對天然氣資源進行脫碳處理，天然氣脫碳具有十分重要的現(xiàn)實意義，不僅能夠保障生產(chǎn)安全，更能提高站場的生產(chǎn)競爭力。然而天然氣脫碳工藝技術(shù)耗資巨大，運行成本較高，只有運用脫碳節(jié)能技術(shù)，才能有效地將資金成本控制在合理范圍內(nèi)，有效地減少資金成本的耗費，為后期的生產(chǎn)效益奠定良好的發(fā)展基礎(chǔ)。
1 天然氣脫碳工藝處理原理概述
“天然氣的脫碳處理有著許多種類，用來應(yīng)對不同情況下的天然氣脫碳處理。因為脫碳主要針對的是天然氣中的二氧化碳，天然氣卻因為其特殊性使得一些常規(guī)的分離二氧化碳的方法不能用于天然氣脫碳[1]。”因此，在往常進行脫碳操作時，常常采用高溫加濕的方法，而這種方法會令天然氣在脫碳過程中發(fā)生熱反應(yīng)，倘若采用溫差分離的方式，則會提高天然氣脫碳處理的難度，增加天然氣脫碳工藝的成本，為此，給企業(yè)經(jīng)濟效益的提高造成了極嚴重的負面影響.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷深入探究，脫碳工藝水平也開始逐漸得到提高，目前“國內(nèi)外已開發(fā)了許多處理技術(shù)，歸納起來主要分為干法和濕法，濕法是通過可再生溶劑吸收二氧化碳，可分為化學(xué)吸收法、物理吸收法和混合吸收法，干法主要有選擇分離膜脫二氧化碳。
2 脫碳節(jié)能技術(shù)在天然氣中的實際運用
2.1 膜分離處理
“氣體膜分離技術(shù)是20世紀70年代開發(fā)的一門較為成熟的膜分離技術(shù)，它與傳統(tǒng)的吸附、冷凝分離相比，具有節(jié)能、高效、操作簡單方便等優(yōu)點，適用于空氣分離、天然氣脫二氧化碳、脫水等方面[2]。”在進行膜分離時，要充分利用天然氣各組成氣體在高分子聚合物中溶解擴散速率不同的特點，使二氧化碳能夠滲透到纖維膜壁上并使其分離。運用膜分離處理技術(shù)處理過的天然氣能夠滿足企業(yè)外輸?shù)男枨蟆?/p>
相較于傳統(tǒng)的溫差分離技術(shù)，膜分離技術(shù)的操作更加簡便易行，對于資源的消耗量也大幅降低，具有十分明顯的脫碳優(yōu)勢，然而，膜分離處理技術(shù)也存在一定程度的局限性，盡管其具有十分明顯的運用優(yōu)勢，可以適應(yīng)各種操作上的豐富變化，滿足企業(yè)對天然氣外輸?shù)闹苯有枨?，但是在脫碳時，膜處理技術(shù)無法將將雜質(zhì)從天然氣中脫離，并沒有起到良好的凈化作用。
2.2 固定床吸附脫二氧化碳
固定床吸附脫二氧化碳技術(shù)屬于干法脫二氧化碳技術(shù)中的一種，其興起于20世紀60年代，由常溫氣體分離與凈化技術(shù)演化而來，在進行脫碳處理時，利用的是固定床的變壓、變電、變溫等吸附能力，且天然氣中的混合氣體具有不同的吸附特點，通過吸附、降壓等步驟實現(xiàn)天然氣的脫碳及凈化，相對而言，利用電壓進行吸附的脫碳技術(shù)對天然氣的影響損傷較小，操作極其簡便。
2.3 濕法脫碳處理
與干法脫碳處理技術(shù)一樣，濕法脫碳處理技術(shù)也是天然氣常用的脫離二氧化碳的方法，為了保障濕法脫碳處理技術(shù)的有效與安全，就必須確保溶劑的選擇與配制嚴格遵循工藝的規(guī)定和要求。只有這樣，才能滿足天然氣的脫碳要求，保障天然氣的質(zhì)量與凈化程度。醇氨法是濕法工藝中最為常見的一種，具有凈化效果高的優(yōu)勢，一般來說，濕法脫碳工藝利用的是二氧化碳與溶劑接觸后被其吸收的原理，溶劑的選擇與配制關(guān)系到天然氣的脫碳效果，如果在原有的MDEA水溶液基礎(chǔ)上添加改良溶劑，不僅能夠有效地脫離天然氣中含有的二氧化碳成分，能夠盡最大程度地去除天然氣中含有的其他雜質(zhì)，進一步提高天然氣的凈化效果，使之能夠滿足直接外輸?shù)男枨蟆?/p>
3 脫碳工藝中的節(jié)能技術(shù)
盡管脫碳工藝的應(yīng)用不可或缺，但是脫碳工藝耗資較高，耗能較多，如果不進行優(yōu)化，將會給工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟效益提高帶來阻礙。只有采用脫碳節(jié)能技術(shù)，才能讓天然氣脫碳凈化變得既經(jīng)濟，又高效。
3.1 減少損耗，提高回收
天然氣脫碳處理技術(shù)能夠減小其所具有的腐蝕性，對工業(yè)生產(chǎn)起到了舉足輕重的作用。然而，脫碳處理技術(shù)也在一定程度上給天然氣能源帶來了損耗，減少了企業(yè)單位的經(jīng)濟效益，為保障能源的利用率，減小資金損耗的負面影響，在進行脫碳處理時應(yīng)有效運用節(jié)能技術(shù)。在進行濕法脫碳處理時，由于MDEA溶劑在吸收二氧化碳的同時會吸收少量的烴類物質(zhì)，如果進一步采用閃蒸塔進行閃蒸，就可以獲取一定含量的烴類氣體作為燃料，起到節(jié)省資源的積極作用。
3.2 利用系統(tǒng)余熱
“脫碳工藝吸收塔操作溫度為47 ℃，再生塔操作溫度為100 ℃，貧液進吸收塔前需要降溫，而富液進入閃蒸塔前需要升溫，MDEA貧/富液換熱器使兩者進行熱交換[3]?！边@樣一來，富液就會逐漸提升溫度，貧液則與之相反，有效地減少了富液再生蒸汽的消耗量。而在進入吸收塔之前，原料氣與濕凈化氣要進行熱能交換，這樣一來，濕凈化氣的溫度將會大幅提升，循環(huán)裝置所需要耗費的水量也將大幅減少。
3.3 設(shè)定溶劑再生溫度，降低蒸汽耗量
在利用濕法進行二氧化碳脫離處理時，要嚴格設(shè)定MDEA溶劑的再生溫度，因為再生溫度與天然氣中二氧化碳的含有量與波動是密切相關(guān)的，基于此，只有盡最大限度地優(yōu)化溶劑的再生溫度，才能減少其對于蒸汽的耗損量。一般而言，溶液循環(huán)量與溶劑的再生溫度呈反比，即溶液循環(huán)量隨著再生溫度的降低而增加，為此在設(shè)定溶劑的再生溫度時，以100 ℃為宜，并進行上下幅度的調(diào)節(jié)，以確保天然氣脫碳過程中二氧化碳的凈化程度較高，耗損相對減少。
4 結(jié)語
一直以來，我國經(jīng)濟水平的提升都建立在大量消耗能源資源的基礎(chǔ)上，對于能源的依賴性與日俱增，導(dǎo)致目前處于能源匱乏、環(huán)境污染的緊迫局面，在此背景下，天然氣的應(yīng)用范圍將愈加廣泛。盡管天然氣具有污染小、可再生等優(yōu)勢，但是其二氧化碳成分一旦超標會給鋼鐵管道帶來十分嚴重的腐蝕影響，危及到社會企業(yè)與人們的生命財產(chǎn)安全，給企業(yè)正常的運行管理帶來阻礙。為了使天然氣的質(zhì)量達到一定標準，同時減少二氧化碳的腐蝕程度，必須對天然氣進行脫碳的工藝處理并采取節(jié)能環(huán)保技術(shù)，只有這樣，才能保障二氧化碳能夠成功脫除，保障天然氣的應(yīng)用質(zhì)量。
參考文獻
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明確燃氣節(jié)能技術(shù)的基本應(yīng)用以及工作的核心方向，是真正意義上實現(xiàn)制度創(chuàng)新和建設(shè)事業(yè)改革的關(guān)鍵點。在燃氣節(jié)能技術(shù)理念之中基本的宗旨是全面的降低能耗，并且很好的遵循節(jié)能技術(shù)的基本標準，對周圍的環(huán)境實現(xiàn)有效的控制。在工業(yè)設(shè)計之中實現(xiàn)節(jié)能減排，一方面要符合當前環(huán)境發(fā)展的切實需求，另外一方面還可以更好的運用其中剩余的能源，實現(xiàn)資源的重復(fù)利用，現(xiàn)在天然氣作為一種高效、清潔的優(yōu)質(zhì)燃料已被世界各國廣泛采用，特別是其對環(huán)境保護所起的作用已越來越受到人們的重視。目前，我國城市燃氣的氣源主要包括人工煤氣、天然氣和液化石油氣，近年來，我國大力發(fā)展天然氣事業(yè)，全國城市燃氣的氣源結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，天然氣將逐步取代人工煤氣和液化石油氣，成為城市的主氣源。所以在天然氣轉(zhuǎn)換工程中應(yīng)全面分析現(xiàn)有輸配系統(tǒng)中存在的問題，采用更新改造和加強巡查相結(jié)合的方法，最大限度地利用現(xiàn)有管網(wǎng)、設(shè)備、燃具，既考慮轉(zhuǎn)換的安全性，又嚴格控制轉(zhuǎn)換工程的投資；盡量減少轉(zhuǎn)換工程對燃氣用戶的不利影響從而提高利用率。
2制定完善的燃氣節(jié)能管理制度
完善各項規(guī)章制度，應(yīng)當結(jié)合當前燃氣節(jié)能技術(shù)的基本情況，提升工作措施的執(zhí)行力度。此外還應(yīng)當建立起高效以及完善的管理政策，對于企業(yè)的控制和各項方案的實施管理，應(yīng)當起到關(guān)鍵性的作用。在政策和措施的制定過程當中應(yīng)當很好的明確各個部門的工作職責以及工作的義務(wù)方向，在節(jié)能性技術(shù)措施的制定過程之中，應(yīng)當通過量化分析的方式，進行方案的整理和改良，同時還應(yīng)當建立起長效的工作機制，不斷的增強和提升工作的執(zhí)行力度和控制的力度，為更好的實現(xiàn)企業(yè)的建設(shè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)，針對方案以及制度報告的編寫，應(yīng)當結(jié)合當前的實際情況加以分析，同時增強對法律制度的分析和研究，在符合工作基本環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，旨在以此為基礎(chǔ)更好的實現(xiàn)對燃氣節(jié)能技術(shù)的改革和創(chuàng)新，保證燃氣節(jié)能技術(shù)的穩(wěn)步實施。
3加強輸送管道管理
【關(guān)鍵詞】建筑電氣；節(jié)能降耗；發(fā)展趨勢
隨著公眾節(jié)能意識的提高和節(jié)能技術(shù)的改進，各國在節(jié)能領(lǐng)域都取得了相應(yīng)的成就。我國作為能源消耗大國，其中建筑能耗占總能耗的30%以上，不得不考慮建筑節(jié)能措施。建筑電氣節(jié)能作為建筑節(jié)能的重要組成部分，理應(yīng)受到特別關(guān)注。
1. 我國建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀
我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，加之人口數(shù)量的劇增，對電能的需求量越來越龐大，往往供不應(yīng)求，用電高峰期甚至?xí)霈F(xiàn)電荒現(xiàn)象。特別是近些年來興建了大批規(guī)模龐大的大型甚至特大型共建以及住宅小區(qū)，極大的增加了總用電量。然而，這些建筑在設(shè)計與施工的過程中，大多沒有重視建筑電氣節(jié)能，沒有采取建筑電氣節(jié)能措施，長此以往，必將造成新的、巨大的能源浪費。
例如：08年初冬，覆蓋全國26省的國家電網(wǎng)半壁江山陷困頓，加之無法協(xié)調(diào)的煤電之爭，多數(shù)省級電網(wǎng)拉閘限電，造成了“煤荒”與“電荒”的一次集中爆發(fā)。而全國范圍內(nèi)的天然氣提價、空調(diào)與供暖能耗上升導(dǎo)致的電力、天然氣供應(yīng)不足早已成了不爭的事實。 能源緊張已成為中國經(jīng)濟的命脈所在，威脅到國家的穩(wěn)定與安全。能源已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟進一步發(fā)展的瓶頸。我國建筑節(jié)能勢在必行。
從建筑耗能來看，據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，目前我國建筑耗能占總耗能的27.8%，是世界上同緯度國家的3倍左右。其中建筑電氣耗能占用了主要份額，包括空調(diào)、水泵、照明等設(shè)備的用電耗能。從目前的形式來看，雖然國家以及相關(guān)部門已經(jīng)開始意識到節(jié)能問題的重要性與迫切性，建筑電氣節(jié)能工作不斷開展與深化、節(jié)能技術(shù)與設(shè)計標準不斷完善、公眾節(jié)能意識也不斷增強，但建筑電氣耗能現(xiàn)象仍然比較嚴重，建筑電氣節(jié)能迫在眉梢。
2 建筑電氣節(jié)能的意義
國際能源危機明顯加劇，全球能源儲備量日益減少。而作為人類生存的基礎(chǔ)，能源更是掌握著國家甚至全球的經(jīng)濟命脈。中國更是一個能源緊缺的國家，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，我國人均能源占有量僅為世界平均水平的40%。面對如此能源現(xiàn)狀，我們更應(yīng)冷靜、客觀的面對能源問題。
從實測結(jié)果來看，建筑電氣耗能占據(jù)了建筑耗能的較大部分。由此，引發(fā)的建筑電氣節(jié)能受到廣泛關(guān)注，建筑電氣節(jié)能有著重大意義。
首先意味著資源的節(jié)約與排放的減少。能量不會憑空產(chǎn)生，也不會無端消失。對一次性的煤、天然氣來說，能量的釋放意味著環(huán)境的污染及資源的減少。提高建筑物電氣節(jié)能標準，就是減少建筑用能，達到節(jié)約資源保護環(huán)境的目的。
其次，對節(jié)能技術(shù)有著促進作用。建筑電氣節(jié)能技術(shù)是廣泛的技術(shù)，從熱源的產(chǎn)生、輸送、利用等各環(huán)節(jié)，均存在較大的提升空間與需方市場空間。這不僅能夠促進電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，對整個建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)也有著推動作用。
另外，電氣節(jié)能在一定程度上也推動著經(jīng)濟的發(fā)展。建筑電氣節(jié)能所帶動的產(chǎn)業(yè)可涉及節(jié)能型材料、節(jié)能相關(guān)設(shè)備、節(jié)能改造等等，這些在目前我國的發(fā)展較為落后，存在著極大的潛力市場，必將形成一個帶動面廣泛的產(chǎn)業(yè)，促進國民經(jīng)濟的發(fā)展。據(jù)資料顯示，電氣節(jié)能設(shè)施在初期建設(shè)資金投入與后期節(jié)能經(jīng)濟效果的對比后發(fā)現(xiàn)，電氣節(jié)能不僅能帶來可觀的經(jīng)濟效益，更能帶來良好的深灰效益。由此可見，建筑電氣節(jié)能在建筑領(lǐng)域的運用有著必要性與緊迫性。
3 建筑電氣節(jié)能未來發(fā)展趨勢
目前，我國建筑電氣節(jié)能的效果并不理想，除了建筑節(jié)能設(shè)計標準與規(guī)范中沒有將電氣節(jié)能系統(tǒng)的納入之外，節(jié)能技術(shù)更是主要的原因。要想實現(xiàn)電氣節(jié)能，就必須先滿足技術(shù)層面的節(jié)能，同時要選用性能優(yōu)良的產(chǎn)品。以下是建筑電氣節(jié)能在為發(fā)展與實施過程中應(yīng)當注意的一些問題。
3.1 供配電系統(tǒng)節(jié)能
盡管我國加快了電力建設(shè)的速度，提高了電力設(shè)備的運行效率，也增加了裝機容量，但仍然會有很多地方在用電高峰期時出現(xiàn)電力缺口。其中一個重要的原因是，電能在變壓器以及線路中傳輸?shù)倪^程中會因發(fā)熱而損耗大量能量。因此，要實現(xiàn)電源節(jié)能，就必須從降低變壓器損耗以及電路損耗兩個方面進行。就前者來說，主要措施是改變變壓器位置，減少供電距離，同時選用能耗較低的變壓器，并合理分配各變壓器的負荷，達到減少無功線路損耗，提高功率因素地目的。而對于后者，則主要是優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及選用電阻率較小的材質(zhì)做導(dǎo)線等。
3.2 照明節(jié)能。
近些年來，天然光源的綠色照明受到廣泛推崇。在保證照明適量的前提下，應(yīng)大力推廣節(jié)約照明用電。其主要方法有在設(shè)計中充分考慮利用天然采光、選用高效光源、合理選擇照明方式等等。另外，適當保養(yǎng)燈具，進行高效的日常的維護管理，能夠延長燈具的使用壽命，間接減少能量損失。
3.3 建筑設(shè)備電氣節(jié)能。
隨著自動控制技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一種新的建筑電氣節(jié)能途徑，即建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)。規(guī)模較大的及重要建筑物可采取自動化監(jiān)測系統(tǒng)，從而對建筑物內(nèi)采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給排水及熱水供應(yīng)系統(tǒng)、照明和其他各類用電設(shè)備系統(tǒng)的運行實施能效管理，確保各類設(shè)備系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全、可靠，從而達到提高能效、降低能耗的目的。
3.4 利用可再生資源。
在條件允許的場所，合理利用太陽能、風(fēng)能等可再生資源，有利于節(jié)能減排、改善能源結(jié)構(gòu)、保護環(huán)境。
4 小結(jié)
建筑電氣節(jié)能作為建筑節(jié)能的有機組成部分，有著極大的潛力，更是億萬群眾的切身事業(yè)。因此，要正確認識其工作的重要性與緊迫性，調(diào)動各方的積極性，引導(dǎo)市場，優(yōu)化資源配置，促進節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。在建筑設(shè)計的過程中，電氣設(shè)計人員應(yīng)當肩負重任，精心考慮，多方案進行比較，選擇合理的供配電方案，實施電網(wǎng)的經(jīng)濟運行技術(shù)。在節(jié)能設(shè)備的選擇上，應(yīng)多方面綜合考慮，選擇低能耗設(shè)備等，減少中間過程損耗，已達到真正節(jié)能的目的?？傊ㄖ姎夤?jié)能是一項需要長期堅持的工作，我國正處于城鎮(zhèn)化加速發(fā)展時期，在這個特殊的階段推動電氣節(jié)能，對擴大內(nèi)需，推動經(jīng)濟增長具有積極意義。
參考文獻：
[1]中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告.清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心.2008
關(guān)鍵詞：建筑電氣 節(jié)能 控制系統(tǒng)
作為能源消費大國，我國的能源相對短缺，石油和天然氣每年都要依靠進口，其次由于其能源利用率低，所以在每平方米建筑中的能源消耗約為發(fā)達國家的2至3倍。因此我國建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展空間巨大。近年來，電氣能源供需矛盾激化，建筑用電是能源消耗的主要部分，所以我國建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫。如大量使用節(jié)能產(chǎn)品，不僅每年可節(jié)約用電數(shù)十億度，同時可以延緩溫室效應(yīng)，這樣同時造福了經(jīng)濟與社會環(huán)境。
1 傳統(tǒng)建筑電氣技術(shù)在應(yīng)用中的問題
傳統(tǒng)的建筑電氣技術(shù)在當前的建筑體系中應(yīng)用較為廣泛，而且產(chǎn)品的種類也很豐富，從某一個產(chǎn)品而言，技術(shù)發(fā)展成熟，總體上講傳統(tǒng)的建筑電氣技術(shù)在應(yīng)用中相對獨立，特別是末端電器產(chǎn)品，缺乏相互聯(lián)結(jié)，隨著產(chǎn)品本身功能發(fā)展的復(fù)雜化，人們對于辦公和生活環(huán)境的要求也逐漸提高，所以傳統(tǒng)的電氣技術(shù)存在諸多不足，主要方面包括：使用的繁瑣性，建筑電氣技術(shù)非節(jié)能性，管理效率地下，安全性低。
2 主要的建筑電氣節(jié)能技術(shù)
2.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)
風(fēng)力發(fā)電機的運行方式包括獨立運行方式，風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電形式結(jié)合，或是在一處風(fēng)力較強的地點，安裝數(shù)十個風(fēng)力發(fā)電機，其發(fā)電并入常規(guī)電網(wǎng)使用。在傳統(tǒng)建筑電氣節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用過程中，我國主要開發(fā)研制小型的風(fēng)力發(fā)電機，并將其作為農(nóng)村獨門獨戶使用。由于電網(wǎng)不能實現(xiàn)為偏遠地區(qū)供電，所以近六十萬居民正在使用風(fēng)力發(fā)電機進行發(fā)電。但目前的發(fā)展趨勢表明，我國的風(fēng)力發(fā)電機制造由小功率向大功率發(fā)展，為滿足彩電冰箱等家用電器的用電需求。其次不再實行獨門獨戶的風(fēng)力發(fā)電形式，而是采取聯(lián)網(wǎng)供電，由村莊集體供電等形式。從長遠角度看，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用范圍進一步擴大，不僅單純用用與家庭，更擴大到眾多公共設(shè)施及政府部門。
2.2 太陽光伏發(fā)電技術(shù)
在北歐的部分國家正推廣一種“零能”住宅的理念，這種住宅是由“太陽能屋頂”提供該建筑的全部能量的。而這就應(yīng)用到了太陽光伏發(fā)電技術(shù)，在屋頂安裝太陽光伏電池，當陽光充足時太陽光伏電池可以適應(yīng)某一家庭的全部用電需求，并將剩余電量反存于電網(wǎng)，供用電不足時使用。目前由于太陽光伏電池的價格過高，我國仍沒有大范圍的推廣計劃。據(jù)專家預(yù)測，這種光伏發(fā)電技術(shù)通過技術(shù)革新與大規(guī)模生產(chǎn)，可于2030年后在市場上大規(guī)模出現(xiàn)，并對傳統(tǒng)的建筑電氣節(jié)能技術(shù)產(chǎn)生沖擊力和競爭力。
3 建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展中應(yīng)該遵循的原則
建筑電氣節(jié)能技術(shù)在建筑工程中不能盲目使用，不能以節(jié)能為目標損害了建筑的原本功能，更不能為了節(jié)能而忽略其成本的規(guī)劃。所以在建筑電氣的節(jié)能技術(shù)發(fā)展過程中必須要遵循以下原則。
首先，適用性。滿足建筑物照明的亮度、色溫，滿足空間的舒適性或滿足某些建筑的特殊要求。這是對于滿足建筑物內(nèi)的人工環(huán)境完整而提出的條件。建筑電氣的技術(shù)應(yīng)用必須要滿足建筑物創(chuàng)造的環(huán)境要求，為建筑設(shè)計中的設(shè)備提供能源供應(yīng)。
其次，實際性。節(jié)能問題本身應(yīng)從國情和經(jīng)濟條件角度考慮，不能盲目為追求節(jié)能效果忽視其經(jīng)濟效益的考慮，要對合適的節(jié)能設(shè)備與節(jié)能材料進行性價比比較，使節(jié)能所增加的時間效益和經(jīng)濟效益在未來的建筑物使用過程中得到回報。
最后，節(jié)能性。作為建筑電氣節(jié)能技術(shù)的必要條件就是其節(jié)能性的考量。必須要采用必要的措施，來減少甚至消除建筑物中不必須的消耗，在未來的發(fā)展過程中，應(yīng)著眼于建筑電氣設(shè)備自身電能消耗，傳輸線路上的電能消耗等問題。
4 建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展方向
4.1 利用天然光源
作為節(jié)能工作中最為主要的一項內(nèi)容就是對照明工程的節(jié)能應(yīng)用。而照明節(jié)能工程最為主要的內(nèi)容就是對天然光源的利用。隨著人們對能源的重視，建筑物中充分利用天然光源來節(jié)約照明用電已經(jīng)廣泛應(yīng)用在各建筑電氣技術(shù)中。天然光源作為一種無限再生資源，在照明節(jié)能的實施過程中必須要擴大應(yīng)用。制定一系列建筑物的采光標準和采光方式，并推廣于日常生活中。
4.2 太陽能照明技術(shù)
太陽能和天然光源一樣，屬于取之不盡用之不竭的無限能源。太陽能照明技術(shù)可以減少溫室氣體的排放，同時節(jié)省資源，保護地球環(huán)境?？茖W(xué)合理地利用太陽能照明節(jié)能技術(shù)，可以將建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展推向更高的臺階，這可以將其最為本質(zhì)的原則和內(nèi)涵得以展現(xiàn)。
4.3 能源綜合利用
控制能源問題的主要方式并不單純依靠電力使用上的細節(jié)，此外還包括對風(fēng)能等自然的，可再生的能源的綜合運用。這就需要技術(shù)的革新發(fā)展，也是我國建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展的主要方向。
5 建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景
我國的節(jié)能體系目前仍處于初級階段，相比一些發(fā)達國家已經(jīng)建立起的各具特色的建筑節(jié)能體系稍有不足。如英國、美國、加拿大、日本等國家先后建立起了節(jié)能評估體系，在各國的建筑節(jié)能技術(shù)實施過程中都依靠該體系的規(guī)范和準則，采用定性定量的方法，對電氣節(jié)能的效果和電氣節(jié)能技術(shù)進行評估。
相比之下，我國的建筑電氣節(jié)能技術(shù)評估體系并沒有建立，顯示出了相對的不足性。因此需要我國盡快學(xué)習(xí)先進國家的經(jīng)驗并分析自身的不足之處，揚長避短，這將有利于我國在短時期內(nèi)取得建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展的巨大進步。我國現(xiàn)在實行的建筑節(jié)能標準和規(guī)定對電氣節(jié)能內(nèi)容沒有做出具體的規(guī)定，加大了操作的難度。所以，國家建筑行業(yè)的相關(guān)部門有必要對電氣節(jié)能和建筑節(jié)能測評體系的建立采取硬性措施和實施內(nèi)容的規(guī)定。
近幾年我國開展的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)計的工作，對各地區(qū)不同氣候特點評估，已著手對當前用電情況和建筑電氣運行的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在進行比較分析后，就將進行定量分析，針對不同的問題和不同地域的實際情況采取不同的節(jié)能技術(shù)改造，針對各項新產(chǎn)品和新技術(shù)的出現(xiàn)，國家出臺對應(yīng)的鼓勵措施，這都有助于科研效果和科研動力的加大，使科研成果快速傳換為大范圍應(yīng)用的產(chǎn)品，從而形成科研進步和生活節(jié)能的良性循環(huán)。在此基礎(chǔ)上，國家可指定出操作性強、實施審核簡便的科學(xué)測評體系，明確劃分一些建筑電氣節(jié)能技術(shù)強制性措施，在實施過程中加強管理，使建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)揮實效，以取得長足的發(fā)展。我國建筑電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展前景直接關(guān)系到建立節(jié)約型社會的發(fā)展大計，將創(chuàng)造我國經(jīng)濟效益和社會效益雙豐收。
