Спосіб оптимізації експлуатації кількох компресорних агрегатів компресорної станції природного газу

1. Спосіб оптимізації експлуатації кількох компресорних агрегатів компресорної станції природного газу, 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 і записаному жорсткому співвідношенні відносно записаних для кожного компресорного агрегату даних характеристик, після чого це співвідношення частот обертання роторів змінюють шляхом пропорційного 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 чого при усталеному режимі роботи компресорної станції природного газу шляхом C2 2 UA 1 3 значень. Як подібні задані значення можуть діяти станційна витрата, у випадку якої мова йде про кількість газу, що 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 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 змінюють шляхом пропорційного регулювання витрати за рахунок частоти обертання 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 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 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 запам'ятовують. За рахунок підрегулювання заданих значень частот обертання різних компресорних агрегатів досягають оптимального положення окремих робочих точок на різних сімействах характеристик компресорних агрегатів і 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 NOX і СО2. 80687 4 Описане вище автоматичне програмне керування з метою мінімізації витрати палива компресорної станції природного газу може бути реалізоване переважно на основі інстальованої для експлуатації компресорної станції природного газу програми автоматизації так, що не потрібно ніякої окремої програми оптимізації або 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 компресорних агрегатів задають станційним регулятором компресорної станції природного газу на окремі регулятори частот обертання окремих компресорних агрегатів, причому як регульована величина для станційного регулятора служить та з кількох регульованих величин, що має найменше позитивне відхилення регульованої величини. Як регульовані величини можуть служити станційна витрата або витратна кількість, тиск усмоктування, кінцевий тиск або кінцева температура компресорної станції природного газу. 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 обчислювальної машини, розташованої між станційним регулятором і окремими компресорними агрегатами. Далі винахід пояснюється більш докладно за допомогою форми виконання, причому на Фігурах показані Фіг.1 сімейство характеристик компресорів компресорних агрегатів і Фіг.2 поле обслуговування і спостереження використовуваного для керування компресорної станції монітора 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 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. 5 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 або транспортуванню за допомогою компресорної станції природного газу, нагрівається менше, у результаті чого зновтаки 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 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 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 агрегатів. Перетворення цих наданих у розпорядження на виході станційного регулятора заданих значень частоти обертання для окремих компресорних агрегатів здійснюється за допомогою регуляторів частоти 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 оптимізуючою ЕОМ, включеною між станційним регулятором ι цими окремими регуляторами частоти обертання. 80687 6 7 80687 8