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小型分布式智能并網(wǎng)伴生氣發(fā)電

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小型分布式智能并網(wǎng)伴生氣發(fā)電

我公司自2021年8月13日項目投產(chǎn)開始，截至2024年3月15日，在子長采油廠陸續(xù)投資13個井場21臺伴生氣發(fā)電機組，利用油井伴生氣進行回收發(fā)電。目前機組運轉(zhuǎn)正常，累計發(fā)電量750萬度電，共減排伴生氣約250萬立方。項目運行兩年半時間，無一例安全事故，得到了子長采油廠的好評。

小型分布式智能并網(wǎng)伴生氣發(fā)電項目原理可分為以下幾步：氣源測定申請、設備選型、現(xiàn)場施工、設備安裝調(diào)試、驗收投產(chǎn)。

1、氣源測定、申請；

核實氣源的流量、壓力、組分（是否含有H2S），為后期機組和其他設備選型提供依據(jù)。向延長油田潔能公司申請，井位批復后和采油廠對接。

2、井口伴生氣匯集；

每個井口采用三通設計，配備不銹鋼球閥，一路作為發(fā)電機組使用，另一路作為采油廠清蠟、測液面使用。油井口之間采用無縫鋼管或燃氣PE管連接，所有井口匯集在一起，統(tǒng)一連接至氣液分離器，從氣液分離器頂部出氣經(jīng)過燃氣過濾器后進入發(fā)電機組。

井場管線必須采用電伴熱和保溫，保證冬季管線不會凍堵。我司采用防爆自控溫伴熱帶，配合防爆接線盒。管線保溫，采用自粘橡塑保溫管。

3、氣液分離器和過濾器；

伴生氣中含有較多的水分和雜質(zhì)，為保證機組正常運行，必須配備合適的氣液分離器和過濾器。

我司每個井場配置4方氣液分離器一臺，分離器內(nèi)部設置隔板、孔板、絲網(wǎng)捕霧器等內(nèi)件，以提高分離效果，分離器可以去除伴生氣中大量的水分及雜質(zhì)。

每臺機組配置兩級燃氣過濾器，采用氣液分離和聚結(jié)模式，充分過濾伴生氣中的水分、重烴、石蠟、雜質(zhì)等。

4、伴生氣發(fā)電機組；

伴生氣發(fā)電機組作為整個項目最主要的設備，該機組采用了我公司多項專利及國內(nèi)最新技術(shù)，確保機組能夠在伴生氣工況下安全、可靠的運行。

油井伴生氣的特性，甲烷CH4含量低，約60%左右，高碳烴含量高，壓力不穩(wěn)定，氣體質(zhì)量不穩(wěn)定。

對于燃氣發(fā)電機組來說，油井伴生氣甲烷值（MN，不是甲烷百分比含量）低，抗爆性差，容易爆震。雖然伴生氣低熱值高，但是機組排溫高，為了機組正常使用，在同等排量的前提下，功率輸出反而小，而且伴生氣的壓力和組分隨時變化，機組不好控制。

我公司針對伴生氣工況特別開發(fā)的伴生氣發(fā)電機組，采用調(diào)整壓縮比和點火時間，增加氣管路壓力和排溫顯示，增加燃氣控制電磁閥（不是燃氣調(diào)壓閥）等多項措施，確保機組正常運行。

機組控制系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，閉環(huán)控制多用于大型發(fā)電機組（濟柴16V190/20V190，玉柴YC12VC/YC16VC等），調(diào)整時間短、精度高，但成本高，我司經(jīng)過三年研究，會同發(fā)動機及ECU廠家，將閉環(huán)系統(tǒng)小型化，并降低成本，成功安裝于我公司伴生氣發(fā)電機組上，效果非常好，有效的解決了伴生氣氣質(zhì)變化的問題。閉環(huán)控制系統(tǒng)可簡單理解為四步，檢測、調(diào)整、反饋、再檢測，形成一個閉環(huán)。

5、機組智能化及并網(wǎng)；

隨著國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)+的蓬勃發(fā)展，我公司把傳統(tǒng)發(fā)電機組控制和互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合起來，采用國內(nèi)知名品牌"眾智"9系列控制器和HGM366B-4G通信模塊,把機組數(shù)據(jù)(轉(zhuǎn)速水溫＼油壓＼燃氣管道壓力＼進氣歧管壓力＼點火提前角＼空燃比＼排氣溫度等)和10KV電網(wǎng)數(shù)據(jù)（電壓＼頻率）負載數(shù)據(jù)（三相電流＼有功功率＼無功功率＼功率因數(shù)等）上傳到云端，在手機端和電腦端不但能夠?qū)崿F(xiàn)開機停機并網(wǎng)解列等基本操作,而且還具有故障報警歷史數(shù)據(jù)查詢功能,徹底實現(xiàn)無人值守，使整個項目運行智能化、科技化，減少了項目運行成本。

6、計量裝置；

伴生氣發(fā)電計量方式有兩種，低壓計量和高壓計量。低壓計量方式是計量電表安裝在機組發(fā)電機出口端或變壓器低壓側(cè)，高壓計量方式是計量電表安裝在變壓器高壓側(cè)。