CNG加氣站建設(shè)類(lèi)型分析

王德民

（哈爾濱中慶燃?xì)庥邢挢?zé)任公司南崗第三營(yíng)業(yè)分公司，哈爾濱 150076）

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CNG加氣站建設(shè)類(lèi)型分析

王德民

（哈爾濱中慶燃?xì)庥邢挢?zé)任公司南崗第三營(yíng)業(yè)分公司，哈爾濱 150076）

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境的關(guān)注越來(lái)越多，但隨著汽車(chē)數(shù)量的激增，在一定程度上影響了空氣的質(zhì)量。壓縮天然氣是一種理想的代替能源，具有成本低的特點(diǎn)，可以改善空氣質(zhì)量，還不會(huì)產(chǎn)生污染。因此，CNG汽車(chē)在全國(guó)變得越來(lái)越多，這就推動(dòng)了CNG加氣站的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：CNG加氣站；類(lèi)型；分析

CNG汽車(chē)加氣站按其使用功能通常分為加氣母站、加氣母子站、標(biāo)準(zhǔn)加氣站、液壓子站等幾種類(lèi)型。本文對(duì)CNG標(biāo)準(zhǔn)加氣站運(yùn)行狀況、設(shè)備選型進(jìn)行分析和探討。

1　CNG標(biāo)準(zhǔn)加氣站的系統(tǒng)組成及工藝流程

1.1CNG標(biāo)準(zhǔn)加氣站的工藝系統(tǒng)

CNG標(biāo)準(zhǔn)加氣站主要生產(chǎn)工藝系統(tǒng)由計(jì)量、過(guò)濾脫水、壓縮、儲(chǔ)存、加氣等組成。輔助生產(chǎn)工藝系統(tǒng)由循環(huán)冷卻水、廢潤(rùn)滑油回收、供電、供水等組成。依據(jù)國(guó)內(nèi)CNG標(biāo)準(zhǔn)加氣站建設(shè)情況，加氣站主要設(shè)備包括：天然氣壓縮機(jī)（整體撬裝式）、干燥器、順序控制盤(pán)、儲(chǔ)氣設(shè)備、加氣機(jī)等。

1.2CNG標(biāo)準(zhǔn)加氣站的工藝流程

CNG標(biāo)準(zhǔn)加氣站氣源來(lái)自天然氣高壓管網(wǎng)，過(guò)濾計(jì)量后進(jìn)入干燥器進(jìn)行脫水處理，經(jīng)干燥處理將天然氣常壓露點(diǎn)降至-60℃，再經(jīng)緩沖罐后進(jìn)入壓縮機(jī)加壓至25.0MPa，壓縮后的高壓氣體分為兩路：一路通過(guò)順序控制盤(pán)，進(jìn)入儲(chǔ)氣井，再通過(guò)加氣機(jī)給CNG燃料汽車(chē)充裝CNG。另一路進(jìn)加氣柱給槽車(chē)充裝。

2　CNG加氣站的類(lèi)型及適用范圍

2.1天然氣加氣子站的適用范圍

加氣子站主要適用于敷管實(shí)施困難、不經(jīng)濟(jì)或現(xiàn)有供氣能力不能滿足加氣站的用氣需要的站點(diǎn)，采用建加氣子站的形式對(duì)汽車(chē)加氣。加氣子站主要建在車(chē)流量大的中心城區(qū)周邊，占地面積小，既可以單獨(dú)建站也可以與加油站合建，同時(shí)建站地點(diǎn)不受城市天然氣管網(wǎng)限制，可根據(jù)市場(chǎng)靈活選擇。

2.2天然氣加氣母站的適用范圍

主要適用于在天然氣管網(wǎng)壓力較高的地區(qū)建設(shè)的天然氣加氣站。除常規(guī)站的功能外，CNG母站還有另外的功能，即通過(guò)設(shè)在站內(nèi)的加氣柱向子站拖車(chē)加氣，子站拖車(chē)可以將CNG運(yùn)到子站，向子站供氣。一座加氣母站可日充運(yùn)氣瓶車(chē)10多輛，供周邊4～6座加氣子站。母站主要使用進(jìn)口大型壓縮機(jī)，進(jìn)氣壓力≥1.6Mpa，排氣量≥2 000 Nm3/h，2～3級(jí)壓縮機(jī)的電耗在0.12～0.16kWh/ Nm3。

2.3天然氣加氣常規(guī)站的適用范圍

一般來(lái)說(shuō)，有兩種情況適用此種天然氣加氣常規(guī)站。一種主要用于天然氣管網(wǎng)壓力較低的地區(qū)建設(shè)的天然氣常規(guī)加氣站。另一種主要用于在天然氣管網(wǎng)壓力較高的地區(qū)建設(shè)的天然氣常規(guī)加氣站。

3　CNG加氣站的主要設(shè)備及選擇

3.1壓縮機(jī)的選擇

壓縮機(jī)性能的好壞直接影響著整個(gè)CNG加氣站的性能，是CNG加氣站的核心，在選擇壓縮機(jī)時(shí)，一定要仔細(xì)考察。要選用進(jìn)氣壓力范圍較寬、適應(yīng)能力較強(qiáng)的機(jī)型，這樣可有效避免由于管網(wǎng)壓力過(guò)高，壓縮機(jī)的輸入需要降壓而導(dǎo)致的資源浪費(fèi)。壓縮機(jī)有很多種類(lèi)，有容積型、速度型、熱力型，但適用于輸氣管道增壓裝置的主要有往復(fù)式壓縮機(jī)和離心式壓縮機(jī)。壓縮機(jī)的選擇應(yīng)遵循技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、維修方便、負(fù)荷調(diào)節(jié)靈活、能耗低的原則。

3.2壓縮機(jī)冷卻裝置的選擇

天然氣氣體壓縮機(jī)一般采用往復(fù)活塞式壓縮機(jī)。在壓縮機(jī)的操作中，汽缸高速往復(fù)活塞運(yùn)動(dòng)，與汽缸壁發(fā)生滑動(dòng)摩擦，為了減少摩擦引起的損傷，通常要添加潤(rùn)滑油，以減少摩擦。但由于摩擦產(chǎn)生的熱量極大，同時(shí)天然氣被壓縮會(huì)釋放熱量，非常容易使設(shè)備過(guò)熱、潤(rùn)滑油失效，從而導(dǎo)致設(shè)備的壽命縮短。為了降低這些熱量，需要選取一些高效的冷卻系統(tǒng)。壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)可分為水冷、風(fēng)冷和混冷。當(dāng)采用風(fēng)冷系統(tǒng)時(shí)，需要注意對(duì)風(fēng)片進(jìn)行定期處理，以免影響冷卻效果。此種冷卻方法具有總體面積小、投資經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，較受歡迎。全風(fēng)冷式CNG壓縮機(jī)不用增加一整套的管道、泵、水處理輔助設(shè)備，空氣可免費(fèi)取得。采用水冷方式時(shí)，冷卻效果最好，但冷卻循環(huán)水必須在環(huán)境空氣中爆氣降溫，不容易控制水質(zhì)，而且還要定期補(bǔ)水。混合式冷卻系統(tǒng)制造成本高且配套投資大，但冷卻效果卻介于水冷和風(fēng)冷之間，所以一般很少使用。綜上，在北方地區(qū)，風(fēng)冷式CNG壓縮機(jī)具有先天的優(yōu)勢(shì)。

3.3儲(chǔ)氣設(shè)備的選擇

在加氣站的儲(chǔ)氣設(shè)施中，儲(chǔ)氣設(shè)施具有25～30MPa的高壓且介質(zhì)易燃易爆，因此，其在CNG加氣站建設(shè)中尤為重要，是核心部位。合理的選擇儲(chǔ)氣裝置，不但能提高天然氣利用和處理速度，還可減少壓縮機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)，延長(zhǎng)使用壽命。在儲(chǔ)氣裝置的選擇中，主要有三種，分別為儲(chǔ)氣瓶、儲(chǔ)氣罐和地下儲(chǔ)氣井。儲(chǔ)氣瓶雖然具有經(jīng)濟(jì)靈活、成本較低的特點(diǎn)，但卻增大了供氣系統(tǒng)的阻力，增加了維修費(fèi)和后期供氣成本，還增加了不安全因素。儲(chǔ)氣罐彌補(bǔ)了儲(chǔ)氣瓶的不足，具有較好的安全性，但如果發(fā)生爆炸事故，地面沖擊波將會(huì)是大強(qiáng)度、大范圍的。地下儲(chǔ)氣井經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)踐探索，具有安全牢固、節(jié)約維護(hù)費(fèi)用、節(jié)約土地資源及減少地面沖擊波放射范圍和強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)，很受歡迎。但在儲(chǔ)氣井建設(shè)中，一定要選擇持有A1級(jí)和SAD級(jí)壓力容器設(shè)計(jì)資格。儲(chǔ)氣井制造單位應(yīng)當(dāng)取得相應(yīng)壓力容器制造許可證，并且工作人員要具有相關(guān)的技術(shù)許可。

3.4深度脫水裝置

以城市天然氣為氣源的CNG加氣站、儲(chǔ)氣系統(tǒng)中，為確保該站和車(chē)載儲(chǔ)氣瓶的壽命和安全性，延長(zhǎng)壓縮機(jī)壽命，站內(nèi)必須設(shè)置深度脫水裝置，使它的露點(diǎn)在常壓下不高于-54℃。

3.5加氣機(jī)

為改善CNG加氣站壓縮氣體的利用率，在壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣井和售氣機(jī)之間采用多線加氣，隨著線路的增加，利用率不斷提高。大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，三線售氣不僅布線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，還具有較高的利用率，因此，一般采用三線售氣的方式。

4　結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展，CNG汽車(chē)的投入和使用已經(jīng)成為改善空氣質(zhì)量必不可少的要素，所以CNG加氣站的發(fā)展必須要跟上CNG汽車(chē)的發(fā)展。正因?yàn)镃NG也是高危行業(yè)，因此，對(duì)加氣站的規(guī)劃要更加清晰，監(jiān)管更加到位，同時(shí)借鑒國(guó)外CNG的發(fā)展，將國(guó)內(nèi)形勢(shì)與國(guó)外結(jié)合，努力使CNG加氣站變得更好、更安全、更高效。

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中圖分類(lèi)號(hào)：U473.8

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-8646（2016）10-0044-02

收稿日期：2016-04-09

作者簡(jiǎn)介：王德民（1983-），男，山東牟平人，學(xué)士，助理工程師，從事燃?xì)夤こ萄芯俊?/p>

Analysis of CNG gas filling station construction type

WANG De-min
（Third Operating Subsidiary of Nangang District， Harbin Zhongqing Gas Co.， Ltd.， Harbin 150076， China）

Abstract：With the development of our society， people attach more and more concern on the environment， but the booming number of cars has affected the air quality to a certain extent.Compressed natural gas is an ideal alternative energy sources with low cost，which can improve air quality and does not produce pollution.Therefore，CNG cars has become more and more popular，which promotes the construction of CNG gas filling stations.

Key words：CNG gas filling stations； Type； Analysis