本发明涉及压缩机,更具体地说,它涉及天然气管道压缩机性能曲线生成方法、系统、终端及介质。
背景技术:
1、天然气的压缩输送技术,是我国天然气行业发展的基础。天然气压缩输送技术的不断完善与成熟,可以改善因压缩机组运行不稳定而带来的企业经济效益问题,这对于天然气行业的长远发展有着极其深远的影响。离心式空气压缩机是天然气行业中广泛使用的大型关键设备,是管道输气的核心设备,凭借其排量大、运行平稳、故障率低等优点,可以满足工业上对气体压缩的各种需求,应用范围很广,而且在许多领域为其他类型压缩机所无法替代,是天然气输送的重要动力来源。
2、离心压缩机作为输气管线中的核心设备,当出现进出口压力、流量等受管线上下游影响经常发生波动时,难以保证机组稳定地在设计点工作。操作手册中仅给出了几条特性曲线,不能满足日常需求,需要通过计算获取压缩机不同转速下的特性曲线,进而开展压缩机组动态运行优化研究。为此,现有技术中已有通过对流量与功率、流量与压比之间的关系进行分析,可以得到不同转速下的压缩机性能曲线。
3、然而,上述现有技术中的压缩机性能曲线仅能为操作人员提供独立工况信息,由于不同转速下的压缩机性能曲线相互独立,没有明确的工况边界,从压缩机性能曲线中无法快速、准确的确定压缩机的最优运行工况,导致操作人员在实际操作过程中对压缩机工况调整时间较长,效率较低。因此,如何研究设计一种能够克服上述缺陷的天然气管道压缩机性能曲线生成方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的不足,本发明的目的是提供天然气管道压缩机性能曲线生成方法、系统、终端及介质,能够将不同转速下特性曲线集成融合表征,从而形成一定的工况界限,利于快速、准确的获得压缩机的最优运行工况。
2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
3、第一方面,提供了天然气管道压缩机性能曲线生成方法,包括以下步骤:
4、获取历史生产数据,并选取历史生产数据中同等转速和压比下的压缩机不同流量求解均值,得到相应转速和压比所属工况的实际流量;
5、将进/出口压力、进/出口温度、标况下的排量输入预构建的压缩机计算模型,计算得到不同预设转速条件下的压缩机工况点;
6、从所有的压缩机工况点中选取相同转速下的已知系列工况点,并将已知系列工况点拟合为对应于转速的多项式函数;
7、将实际流量输入多项式函数中,计算流量对应的多变效率和/或水头,得到同一转速下流量与水头、流量与多变效率的关系;
8、将压缩机不同转速下的流量与经多项式函数再计算得到的水头、多变效率分别输入压缩机计算模型所配置的压缩机特性参数表中,得到不同转速下的流量与水头和/或流量与多变效率关系曲线。
9、进一步的,若同一转速和压比下出现不同流量时,标况下的排量采用实际流量。
10、进一步的,所述压缩机工况点包括水头、流量和多变效率。
11、进一步的,所述多项式函数的拟合过程具体为:利用matlab软件以最小二乘法进行拟合处理得到。
12、进一步的,所述多项式函数中的最高次项幂依据预设精度进行设置。
13、进一步的,所述多项式函数中的最高次项幂为3次或2次。
14、进一步的,所述压缩机计算模型采用hysys软件进行构建。
15、第二方面,提供了天然气管道压缩机性能曲线生成系统,包括:
16、数据获取模块,用于获取历史生产数据,并选取历史生产数据中同等转速和压比下的压缩机不同流量求解均值,得到相应转速和压比所属工况的实际流量;
17、工况分析模块,用于将进/出口压力、进/出口温度、标况下的排量输入预构建的压缩机计算模型,计算得到不同预设转速条件下的压缩机工况点;
18、工况拟合模块,用于从所有的压缩机工况点中选取相同转速下的已知系列工况点,并将已知系列工况点拟合为对应于转速的多项式函数;
19、关系构建模块,用于将实际流量输入多项式函数中,计算流量对应的多变效率和/或水头,得到同一转速下流量与水头、流量与多变效率的关系;
20、曲线生成模块,用于将压缩机不同转速下的流量与经多项式函数再计算得到的水头、多变效率分别输入压缩机计算模型所配置的压缩机特性参数表中,得到不同转速下的流量与水头和/或流量与多变效率关系曲线。
21、第三方面,提供了一种计算机终端,包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的天然气管道压缩机性能曲线生成方法。
22、第四方面,提供了一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的天然气管道压缩机性能曲线生成方法。
23、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
24、1、本发明提出的天然气管道压缩机性能曲线生成方法,通过对压缩机在不同转速下的流量与水头和流量与多变效率关系曲线进行分析,能够将不同转速下特性曲线集成融合表征,从而形成一定的工况界限,利于快速、准确的获得压缩机的最优运行工况;
25、2、本发明考虑了记录延时、天然气流态变化、气体波动等因素影响而导致同等转速、压比下压缩机处理量会有小幅度的波动的情况,通过求解实际流量来替代标况下的排量,使得所获得的压缩机性能曲线更加准确、可靠。
1.天然气管道压缩机性能曲线生成方法,其特征是,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的天然气管道压缩机性能曲线生成方法,其特征是,若同一转速和压比下出现不同流量时,标况下的排量采用实际流量。
3.根据权利要求1所述的天然气管道压缩机性能曲线生成方法,其特征是,所述压缩机工况点包括水头、流量和多变效率。
4.根据权利要求1所述的天然气管道压缩机性能曲线生成方法,其特征是,所述多项式函数的拟合过程具体为:利用matlab软件以最小二乘法进行拟合处理得到。
5.根据权利要求1所述的天然气管道压缩机性能曲线生成方法,其特征是,所述多项式函数中的最高次项幂依据预设精度进行设置。
6.根据权利要求5所述的天然气管道压缩机性能曲线生成方法,其特征是,所述多项式函数中的最高次项幂为3次或2次。
7.根据权利要求1所述的天然气管道压缩机性能曲线生成方法,其特征是,所述压缩机计算模型采用hysys软件进行构建。
8.天然气管道压缩机性能曲线生成系统,其特征是,包括:
9.一种计算机终端,包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序,其特征是,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述的天然气管道压缩机性能曲线生成方法。
10.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序,其特征是,所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-7中任意一项所述的天然气管道压缩机性能曲线生成方法。