袁紫光

（河北易高華通清潔能源有限公司，石家莊 050000）

CNG加氣站工藝系統(tǒng)與設(shè)備選型優(yōu)化實(shí)際應(yīng)用

袁紫光

（河北易高華通清潔能源有限公司，石家莊 050000）

天然氣可以作為汽車(chē)燃料，那么就會(huì)降低尾氣污染物的排放。本文針對(duì)推廣天然氣汽車(chē)的一些方式在此進(jìn)行有效闡述。

CNG加氣站；工藝系統(tǒng)；設(shè)備；質(zhì)量控制

0 引言

建設(shè)壓縮天然氣（CNG）加氣站，工藝系統(tǒng)與設(shè)備選型優(yōu)化對(duì)于運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益和投資有很大作用，為此，有必要對(duì)此開(kāi)展研究；然后在技術(shù)層面，對(duì)加氣站系統(tǒng)和其內(nèi)部設(shè)備的優(yōu)化，采取有效措施，保障經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、加氣設(shè)備操作安全、可靠，使其產(chǎn)生更好效益；最終選擇最優(yōu)化的設(shè)備和工藝系統(tǒng)布置形成模塊化，減少設(shè)計(jì)、采購(gòu)環(huán)節(jié)和施工周期，降低材料浪費(fèi)。

1 CNG加氣站的一般構(gòu)成

目前，不管?chē)?guó)內(nèi)還是國(guó)外CNG加氣站普遍分為兩類開(kāi)放式結(jié)構(gòu)和撬裝式結(jié)構(gòu)，在國(guó)外多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的CNG加氣站大部分采用撬裝式結(jié)構(gòu)類型。但是我國(guó)建成的CNG加氣站在技術(shù)水平的制約和資金缺乏的情況下，均使用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，占地面積較大，自動(dòng)化程度不高，一般為半自動(dòng)化操作或手動(dòng)運(yùn)行，安全可靠性不高，但是投資不高，這樣就很方便保養(yǎng)和維修，在我國(guó)取得了大量的應(yīng)用。

2 加氣站技術(shù)的挖掘

2.1 系統(tǒng)工程技術(shù)是進(jìn)行加氣站模塊化的總體布局和設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)

加氣站的工程具有系統(tǒng)化，一定要采用其設(shè)備配置和原理優(yōu)化的工藝設(shè)計(jì)，鑒于國(guó)內(nèi)目前為止沒(méi)有真正的、有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)院關(guān)注，只有根據(jù)實(shí)際已建加氣站使用效果情況完成設(shè)備和工藝系統(tǒng)布置的模塊化，才能真正提升加氣站的技術(shù)水平。依據(jù)供氣的汽車(chē)數(shù)量的需求、輸氣管網(wǎng)的壓力決定壓縮機(jī)的參數(shù)；天然氣的不同氣質(zhì)情況，再加上當(dāng)?shù)丨h(huán)境的最低溫度，來(lái)決定脫硫和脫水干燥的工藝方法還有裝置的規(guī)格型號(hào)及結(jié)構(gòu)形式；并對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的氣體流速和流量、工作溫度和壓力，以及管徑、接口狀態(tài)等相關(guān)參數(shù)開(kāi)始優(yōu)化、核算及合理匹配；在同時(shí)要考慮系統(tǒng)的方便施工、安全運(yùn)行和簡(jiǎn)單維修等各種事宜。

2.2 合理選擇壓縮機(jī)

壓縮機(jī)的選擇要求性能必須優(yōu)越。橇裝式CNG加氣站的壓縮機(jī)品種類型各式各樣，形式分為無(wú)油潤(rùn)滑和有油潤(rùn)滑：

有油潤(rùn)滑壓縮機(jī)優(yōu)勢(shì)：密封環(huán)的工作壽命極長(zhǎng)，對(duì)氣缸冷卻要求很低，無(wú)故障運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)。弊端：消耗潤(rùn)滑油量極大，增加分離過(guò)濾器的更換和維護(hù)，微量油是天然氣中污染源，影響著尾氣含量。

無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)優(yōu)勢(shì)：潤(rùn)滑要求遞減，潤(rùn)滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其簡(jiǎn)單，濾器更換和維護(hù)的次數(shù)減少，日常使用和維護(hù)的要求也在減少。弊端：氣缸冷卻有很高的要求，頻繁更換氣閥壽命短和密封環(huán)，設(shè)備的投資成本利用很高，運(yùn)行時(shí)間無(wú)障礙很短。

本人在任中國(guó)燃?xì)庹闹萁敲婪止緯r(shí)，在漳州角美臺(tái)商投資區(qū)角江路CNG加氣站采用了加拿大的安姆達(dá)壓縮機(jī)，進(jìn)口壓縮機(jī)除了價(jià)格較高外還受限于配件供應(yīng)不便，所以不提倡。

目前國(guó)內(nèi)四川金星壓縮機(jī)質(zhì)量不遜進(jìn)口，且服務(wù)便利。2014年3月我在山西晉城沁水縣擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理的名揚(yáng)煤層氣開(kāi)發(fā)有限公司郭南壓縮母站改擴(kuò)建采用了金星壓縮機(jī)，原站2012年也是選用2臺(tái)金星壓縮機(jī)，一直運(yùn)行良好，維修維護(hù)簡(jiǎn)單，配件易取。

2.3 配套鋪機(jī)以降低加氣站的投資、維護(hù)成本來(lái)選用國(guó)產(chǎn)設(shè)備。

在滿足性能的條件下選擇國(guó)內(nèi)設(shè)備是第一目標(biāo)，為滿足加氣站技術(shù)的要求，國(guó)內(nèi)價(jià)格是很低，國(guó)產(chǎn)輔機(jī)例如脫水干燥設(shè)備、儲(chǔ)氣設(shè)備、售氣機(jī)、脫硫設(shè)備等國(guó)內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)水平都有所提高。

2.3.1 設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行凈化

我國(guó)大部分地區(qū)進(jìn)入城市管道的天然氣含硫量普遍在標(biāo)準(zhǔn)范圍控制內(nèi)，不用脫硫。脫水作用，常用壓縮前干燥器低壓脫水是CNG加氣站的凈化系統(tǒng)。較多采取國(guó)產(chǎn)雙塔能自動(dòng)再生的低壓前置脫水干燥器。

2.3.2 儲(chǔ)氣系統(tǒng)

CNG加氣站的儲(chǔ)氣系統(tǒng)有三種類型：儲(chǔ)氣罐、儲(chǔ)氣井、儲(chǔ)氣瓶。儲(chǔ)氣系統(tǒng)在關(guān)注汽車(chē)加氣量的同時(shí)，還要關(guān)注壓縮機(jī)的排氣量相似程度。如果儲(chǔ)氣容量較小導(dǎo)致壓縮機(jī)出現(xiàn)頻繁起動(dòng)現(xiàn)象，損耗了其使用壽命；儲(chǔ)氣容量過(guò)大，還會(huì)及其浪費(fèi)。為此經(jīng)過(guò)科學(xué)測(cè)算合理確定儲(chǔ)氣系統(tǒng)的容積量。近年常選擇儲(chǔ)氣瓶組居多，如鶴壁太行路、偃師中氣綠能北環(huán)口L-CNG三級(jí)站均選擇8個(gè)水立方。

2.3.3 售后系統(tǒng)

CNG加氣站壓縮氣體的利用率要增加，就在氣瓶組、壓縮機(jī)和售氣機(jī)相互間使用多線加氣方式，來(lái)提高利用率。實(shí)踐中三線售氣系統(tǒng)是最佳匹配。鶴壁、偃師分別選擇國(guó)產(chǎn)鄭州格瑞克和濮陽(yáng)合眾的三線雙槍CNG加氣機(jī)，使用良好。

統(tǒng)計(jì)資料顯示：1線利用率25%；2線45%；3線60%；4線65%；5線68%。

2.3.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型應(yīng)兼顧北方寒冷地區(qū)的特點(diǎn)。

冷卻系統(tǒng)的選擇方法：加氣站壓縮機(jī)級(jí)間和氣缸冷卻，冷卻方式的確定也嚴(yán)重影響其效益。確定風(fēng)冷方式，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單維護(hù)較方便，在北方寒冷地區(qū)便少了冷卻水循環(huán)系統(tǒng)是因?yàn)橛卸旖Y(jié)冰現(xiàn)象。夏季實(shí)際使用中冷卻效果不理想嚴(yán)重影響壓縮機(jī)運(yùn)行。水冷方式特別是北方水質(zhì)不好地區(qū)，以筆者在山西晉城沁水縣擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理的名揚(yáng)煤層氣開(kāi)發(fā)有限公司郭南壓縮母站改擴(kuò)建工程的實(shí)例，1年管就結(jié)垢嚴(yán)重，早期水的處理復(fù)雜、投入高。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，水處理越來(lái)越簡(jiǎn)單、費(fèi)用也越來(lái)越低，使得水冷成為首選，一是采用傳統(tǒng)冷卻塔，但首先軟化水；二是采用冷卻液，封閉循環(huán)。二者可視具體條件選擇其一。在北方，寒冷地區(qū)建立機(jī)房的加氣站，里面需配暖氣設(shè)備，露天安裝的橇裝式壓縮機(jī)站要安裝取暖保溫裝置，壓縮機(jī)能夠開(kāi)啟和運(yùn)轉(zhuǎn)都會(huì)順利。

3 加氣站施工中控制質(zhì)量的有效措施

計(jì)劃管理：在施工質(zhì)量計(jì)劃制定階段，施工質(zhì)量控制必須開(kāi)展有管理制度，對(duì)技術(shù)方法、工作程序、量記錄方式、管理措施不、合格處理等各方面，整理出具體規(guī)定并擬成事宜文件。計(jì)劃實(shí)施的過(guò)程中，采取各種檢查，包例如專檢和自檢及互檢。通過(guò)檢查，確保按計(jì)劃嚴(yán)格執(zhí)行。對(duì)質(zhì)量檢查的目標(biāo)值和實(shí)際值進(jìn)行分析追查原因，并采取必要的措施進(jìn)行補(bǔ)救更正，使施工質(zhì)量得意掌握和受控。經(jīng)過(guò)PDCA的動(dòng)態(tài)循環(huán)管理，達(dá)到控制加氣站施工質(zhì)量的效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

CNG作為汽車(chē)燃料具有環(huán)保、安全、經(jīng)濟(jì)等諸多優(yōu)點(diǎn)，我們要開(kāi)發(fā)天然氣，它是城市環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的需求。在大型輸氣管網(wǎng)的建設(shè)如此龐大的今天，城市氣化的推進(jìn)，為CNG汽車(chē)加氣站的有很好的未來(lái)我們一直在努力。

［1]楊高峰.CNG加氣站設(shè)計(jì)中幾個(gè)問(wèn)題的探討［J].平頂山工學(xué)院學(xué)報(bào)2007年04期.

［2]陳杰，李求進(jìn)，吳宗之.100起CNG加氣站事故的統(tǒng)計(jì)分析及對(duì)策研究［J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)2009年01期.

［3]張華.壓縮天然氣加氣站技術(shù)的探討［J].煤氣與熱力2005年06期.