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目前我国长距离输气管道总里程已达5.5万千米,年输气量已达1200亿方以上,运行能耗巨大。优化输气管道的运行,实现节能降耗、节能减排,意义重大。离心压缩机是影响输气管道能耗的关键设备,其运行性能会随着进气条件和运行时间发生变化,准确掌握其实际运行性能,对指导现场生产和确定管道运行优化方案均有重要意义。本论文提出了一种新的压缩机特性绘制方法——基于现场实测的压缩机进出口压力、温度、转速和流量值绘制相应的多变能头-流量特性曲线。由于多变能头的变化会导致压缩机的做功能力发生变化,进而影响优化方案中的压气站开机数目和单机转速。因此,论文建立了基于实测数据的压缩机性能预测模型,该模型包含数据的筛选,实测散点的最小二乘拟合,原厂曲线的平移,偏移量和转速线性拟合四个部分。数据筛选滤除错误数据,实测散点的最小二乘拟合分析曲线形状,原厂曲线平移得到实测条件下的单转速特性曲线,偏移量和转速的线性拟合得到完整的多变能头-流量特性曲线。为了确定压缩机特性变化后对优化方案的影响,建立了管道运行优化的动态规划模型,该模型包含压缩机的性能换算及特性拟合算法、压气站站内递推算法、站间管段水力热力计算算法、管道运行优化的动态规划算法。通过输入的管线年输量、起点压力、末端压力下限确定全线的压力分布、各个压气站的开机台数和压缩机转速,计算出全线最低能耗值。采用Java和Grails语言,在NetBeans 8.1平台下,结合MySQL数据库技术、Navicat数据管理工具和Highchats图库,开发了基于Browser/Server模式的输气管道稳态运行优化软件。该软件包含“气体物性计算模块”、“压缩机特性曲线绘制模块”和“管线运行优化模块”,可以输出特性曲线图和管线具体优化方案。具有操作简便、适用性强的特点。本文提出的“基于实测数据的压缩机特性预测方法”可以通过有限样本数据预测出较为完整的压缩机运行特性。管线运行优化的动态规划模型可以根据管线中的约束条件和各个参数之间的数学关系,计算出管线的最优运行方案,达到节约能耗的目的。