關(guān)于CNG加氣站建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)介紹

1、關(guān)于CNG加氣站建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)介紹采用系統(tǒng)工程技術(shù)，進(jìn)行加氣站模塊化的總體布局和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。加氣站建設(shè)是一個較為復(fù)雜的系統(tǒng)過程，只有采用系統(tǒng)工程的原理和思想優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備配置，才能真正利用有限資金，把更加先進(jìn)技術(shù)提供給用戶，避免浪費(fèi)。不僅要依據(jù)輸氣管網(wǎng)的壓力、所需供氣的汽車數(shù)量而確定壓縮機(jī)的基本參數(shù)和品牌；依據(jù)天然氣的氣質(zhì)情況和含硫含水狀況，以及當(dāng)?shù)氐淖畹铜h(huán)境溫度，確定脫硫和脫水干燥的工藝方法以及裝置的結(jié)構(gòu)形式和規(guī)格型號；還應(yīng)以壓縮機(jī)的技術(shù)參數(shù)為基礎(chǔ)，對各個環(huán)節(jié)的工作壓力、氣體流量和流速、工作溫度，以及管徑、接口狀態(tài)等主要參數(shù)進(jìn)行核算、優(yōu)化和合理匹配；在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮系統(tǒng)的運(yùn)行安全、施工

2、的方便和維修簡單等。2.2采用國際一流壓縮機(jī)確保系統(tǒng)核心技術(shù)的先進(jìn)性。壓縮機(jī)作為CNG加氣站的核心決定了整個加氣站的性能。因此選擇一臺性能優(yōu)越的壓縮機(jī)顯得尤其重要。橇裝式CNG加氣站的壓縮機(jī)種類繁多，形式各異。但從其工作狀態(tài)可分為無油潤滑和有油潤滑兩種形式。兩種形式的壓縮機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn)，見表一。 表一：有油潤滑與無油潤滑壓縮機(jī)的比較有油潤滑壓縮機(jī)無油潤滑壓縮機(jī)優(yōu)點(diǎn)1.密封環(huán)工作壽命長：2.汽缸冷卻要求低3.汽缸冷卻要求低4.無故障運(yùn)行時(shí)間長1.減少了潤滑要求，潤滑系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單2.安裝減少的過濾器3.減少了日常維護(hù)和使用的要求缺點(diǎn)1.潤滑油的消耗量較大2.增加了分離過濾器的維護(hù)和更換3.天然氣中的

3、微量油污影響車尾的排放1.增加了汽缸的冷卻要求2.密封環(huán)氣閥壽命短3.設(shè)備成本較高4.無故障運(yùn)行時(shí)間短 同時(shí)，由于建站的城市天然氣管網(wǎng)的壓力差別較大，同地區(qū)不同時(shí)間區(qū)段的壓力波動也比較大。因此加氣站壓縮機(jī)選型時(shí)，一般選用進(jìn)氣壓力范圍較寬、適應(yīng)能力鉸強(qiáng)的機(jī)型。這樣可避免由于管網(wǎng)壓力高，需要降壓后輸入壓縮機(jī)而造成資源的浪費(fèi)?；蛘吖芫W(wǎng)壓力長期過低，降低了壓縮機(jī)的工作效率甚至損壞壓縮機(jī)。2.3配套鋪機(jī)盡可能選用國產(chǎn)設(shè)備，以降低加氣站的投資費(fèi)用。由于國產(chǎn)輔機(jī)如脫水干燥設(shè)備、脫硫設(shè)備、儲氣設(shè)備、售氣機(jī)等國產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量近年來已大大提高，可滿足加氣站的技術(shù)要求，而價(jià)格卻比進(jìn)口設(shè)備低的多。因此，在

4、滿足設(shè)各性能的前提下，盡量選擇國產(chǎn)設(shè)備。2.3.1凈化系統(tǒng)目前國內(nèi)大部分地區(qū)的天然氣管道的天然氣含硫量已經(jīng)控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，脫硫罐基本不再使用。CNG加氣站的凈化系統(tǒng)主要是脫水作用。天然氣的脫水可分為低壓脫水和高壓脫水。由于壓縮機(jī)的積水現(xiàn)象對壓縮機(jī)危害嚴(yán)重，通常采用干燥器低壓脫水。根據(jù)天潔加氣站的工藝特點(diǎn)以及對壓縮機(jī)的保護(hù)理念，采用國產(chǎn)雙塔可自動再生的低壓前置脫水干燥器。2.3.2儲氣系統(tǒng)CNG加氣站的儲氣系統(tǒng)主要分為氣瓶組、儲氣井、儲氣罐三種類型，根據(jù)用戶的不同條件及對設(shè)備的要求進(jìn)行選擇?，F(xiàn)比較如表二所示表二各種儲氣系統(tǒng)的對比成本占地面積維護(hù)氣瓶組低大難度高儲氣井較高小難度較高儲氣罐高較小難

5、度低設(shè)置儲氣的容氣系統(tǒng)既要考慮汽車加氣量，又必須和壓縮機(jī)的排氣量相匹配。過小的儲氣容量，會造成壓縮機(jī)的頻繁起動，影響壓縮機(jī)的使用壽命：過大的儲氣容量，往往會造成儲氣容積的浪費(fèi)。因此儲氣系統(tǒng)的容積應(yīng)經(jīng)過仔細(xì)測算后合理確定。2.3.3售后系統(tǒng)為了增加加氣站壓縮氣體的利用律，在壓縮機(jī)、氣瓶組和售氣機(jī)之間采用多線加氣，隨著線路的增加，利用率不斷提高（參看表三）。但是過多的線路會增加天然氣氣管線排布的復(fù)雜程度，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)三線售氣系統(tǒng)具有較好的利用率，并且布線結(jié)構(gòu)相對簡單。表三多線售氣系統(tǒng)的線數(shù)與利用率（統(tǒng)計(jì)資料）線數(shù)1線2線3線4線5線利用率25%45%60%65%68%2.3.4系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型應(yīng)

6、兼顧北方寒冷地區(qū)的特點(diǎn)。我國北方廣大地區(qū)冬天冰凍季節(jié)很長，因此在建站時(shí)必須考慮它的特殊性。2.3.4.1采用風(fēng)冷系統(tǒng)加氣站中的壓縮機(jī)氣缸和級間冷卻，采用風(fēng)冷方式，結(jié)構(gòu)簡單維護(hù)方便，少了冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，避免了冬天結(jié)冰的麻煩，在北方寒冷地區(qū)更為重要。2.3.4.2安裝保溫系統(tǒng)建有房子的加氣站，房內(nèi)應(yīng)有暖氣設(shè)備，露天安裝的橇裝式壓縮機(jī)站應(yīng)在橇裝內(nèi)安裝取暖保溫裝置，以便壓縮機(jī)能夠正常啟動和運(yùn)行。3加氣站國產(chǎn)化的開發(fā)基于以上的設(shè)計(jì)思想，天潔公司經(jīng)過兩年的時(shí)間，獨(dú)立自主的開發(fā)出了具有國際先進(jìn)水平的CNG加氣站橇裝設(shè)備。其主要特點(diǎn)如下：3.1壓縮系統(tǒng)作為少油潤滑形式的代表之一，德國ZM壓縮機(jī)，在吸取了該公司

7、數(shù)百臺壓縮機(jī)制造和使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，推出了一系列切中CNG壓縮機(jī)要害的嶄新設(shè)計(jì)。除了具備少油潤滑形式的特點(diǎn)之外，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤為突出。a整機(jī)結(jié)構(gòu)保證無CNG外泄。填料處的微量漏氣，被機(jī)身貯留并回收利用；b活塞活塞桿組件的導(dǎo)向、支撐狀況優(yōu)良，確保其運(yùn)動的精確直線性和活塞環(huán)、填料的氣密性；c.自潤滑各級活塞環(huán)、填料和氣缸少油潤滑相配合，獲得優(yōu)良的潤滑、密封工作條件；d傳動件承載面的低比壓值，使傳動件工作面溫升低，零件熱膨脹小，磨損率低，更換周期長；e.剛性上乘的機(jī)身，反向的傳動機(jī)構(gòu)壓力潤滑系統(tǒng)和單獨(dú)制造的強(qiáng)剛性、全圓筒形十字頭滑導(dǎo)，是傳動機(jī)構(gòu)可靠運(yùn)行的保證；f.傳動機(jī)構(gòu)的反向潤滑使曲軸無需鉆削油孔，

8、消除了曲軸油孔產(chǎn)生的應(yīng)力集中問題，使其強(qiáng)度高，剛性好。32控制系統(tǒng)橇裝式CNG加氣站的自動控制系統(tǒng)通過PLC控制軟件，對系統(tǒng)運(yùn)行的全過程進(jìn)行控制，按一定的時(shí)序自動進(jìn)行，無須人工干預(yù)并具有以下幾個突出的特點(diǎn)：氣動閥門的驅(qū)動氣源：將壓縮機(jī)輸出的天然氣分流減壓后用于驅(qū)動各個氣動閥門，與使用獨(dú)立的空壓機(jī)系統(tǒng)作為儀表風(fēng)氣源相比，使氣路控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡化，工作更加可靠。優(yōu)先順序控制系統(tǒng)：通過優(yōu)先順序控制系統(tǒng)和儲氣瓶組的分組聯(lián)接，可提高氣瓶組的利用率和加氣速度?，F(xiàn)場漢顯實(shí)時(shí)監(jiān)控：其控制軟件可對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)控，除了可及時(shí)顯示各個環(huán)節(jié)的壓力、溫度、速度等運(yùn)行參數(shù)外，還可以顯示各個閥門、開天的運(yùn)行

9、狀態(tài)，并記錄了最近十次故障情況，便于查詢診斷。漢字顯示，一目了然。遠(yuǎn)程通訊功能可使管理人員通過MIDEM和電話線進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控，便于同時(shí)對各地多臺加氣站進(jìn)行實(shí)時(shí)控制管理，包括十監(jiān)測、故障診斷和排除。專家系統(tǒng)：采用專家系統(tǒng)可對壓縮機(jī)站的運(yùn)行情況進(jìn)行智能話的實(shí)時(shí)監(jiān)測、故障診斷和信息顯示（漢顯），多次故障的歷史記錄，能幫助工作人員分析判斷、進(jìn)行故障排除和設(shè)備維修。4加氣站建設(shè) 4.1嚴(yán)格執(zhí)行加氣站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)加氣站的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，是各個國家多年來在加氣站設(shè)備制造和和建站方面的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，是我們從事CNG加氣站這個行業(yè)所應(yīng)遵循的法律依據(jù)，也是加氣站安全的基本保證，必須不打折扣的嚴(yán)格執(zhí)行。由于已經(jīng)頒布執(zhí)行的行業(yè)標(biāo)

10、準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)中，都沒有涉及進(jìn)口橇裝站的內(nèi)容，為了規(guī)范建站施工，提高工作質(zhì)量，我們依據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在參考了許多相關(guān)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)后，制定了自己的企業(yè)棕準(zhǔn)，作為施工和設(shè)備安裝的依據(jù)。橇裝式CNG加氣站設(shè)備安裝規(guī)范QBTJl001-2000(試用)橇裝式CNG加氣站工藝設(shè)計(jì)規(guī)范QBTJ1002-2000(試用)橇裝式CNG加氣站施工工藝規(guī)范QBTyl003-2000(試用)4.2嚴(yán)把壓力容器類設(shè)備制造資格關(guān)加氣站中的許多重要設(shè)備，如脫水干燥裝置、脫硫裝置、儲氣瓶組和回收罐等都屬于壓力容器。為了保證加氣站的運(yùn)行安全，對手進(jìn)口設(shè)備，不但要求制造商具右相應(yīng)的資格，設(shè)計(jì)制造符合ASME標(biāo)準(zhǔn)要求，還必須取得中

11、國進(jìn)口許可證；國產(chǎn)設(shè)備必須選用有壓力容器制造許可證的國家定點(diǎn)廠商所生產(chǎn)的合格產(chǎn)品。其他廠家生產(chǎn)的設(shè)備哪怕價(jià)格低也決不選用。這一原則決不能放松。4.3施工現(xiàn)場的技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)督在基建施工過程中，為了避免返工或失誤，尤其是隱蔽工程如壓縮機(jī)基礎(chǔ)、預(yù)留管溝、管線敷設(shè)、電纜穿管等必須滿足設(shè)計(jì)要求。除正常的工程監(jiān)理外，在施千的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，我們派專人在工地上向施工單位進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)和質(zhì)量監(jiān)督，為后續(xù)的設(shè)備女裝和系統(tǒng)調(diào)試創(chuàng)造了有利條件，效果非常明顯。4.4高、低壓管道的施工控制高、低壓管道及設(shè)備的安裝施工質(zhì)量，直接影響加氣站的運(yùn)行安全。我們一般都選用有壓力容器、管道制造和安裝資格的單位進(jìn)行施工。需要現(xiàn)場焊接的管道，

12、主要是低壓管道，必須嚴(yán)格按壓力管道相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，包括焊接、探傷、水壓、氣密試驗(yàn)等項(xiàng)工序，并出具壓力容器監(jiān)檢部門認(rèn)可的合格檢驗(yàn)報(bào)告。高壓氣管的接長焊接需在工廠進(jìn)行，且按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)合格方可使用。著用卡套式管接頭連接時(shí)，該處應(yīng)放在井中或地面上，以方便更換；對于水位較高或鹽堿地區(qū)，不銹鋼管外還應(yīng)套上PVC塑料管，予以保護(hù)避免鋼管腐蝕加劇。所有管道，尤其是高壓管道，安裝前嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分段清理吹掃，然后進(jìn)行系統(tǒng)清理吹掃。以保證售氣機(jī)電磁閥在工作時(shí)不會被臟物堵塞而失靈。4.5設(shè)備安裝和系統(tǒng)調(diào)試加氣站設(shè)備的安裝比較簡單，但是橇裝式壓縮機(jī)站的安裝卻不容忽視。重點(diǎn)是保證其水平度符命設(shè)計(jì)要求，才能

13、使壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)的振動最小，噪聲最低，以延長共工作壽命。系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，重點(diǎn)足系統(tǒng)的氣體置換和氣密試驗(yàn)必須嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，這也是能否保證加氣站調(diào)試一次成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。5加氣站建設(shè)中應(yīng)特別注意的問題5.1管線的敷設(shè)和排布橇裝式CNG加氣站建設(shè)中管線的敷設(shè)和排布主要包含兩個方面的內(nèi)容天然氣管路和電力電纜。在管線的敷設(shè)和排布過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a.根據(jù)cNG加氣站的工作原理，按照其丁藝流程，確定各設(shè)備合理的擺放位置。盡量使管線縮短，減少壓力降：(設(shè)備合理的擺放位置，對工藝管線敷設(shè)的合理性至關(guān)重要)b.天然氣管路和電力電纜的敷設(shè)盡量遠(yuǎn)離，嚴(yán)禁相互交錯；c.管線敷設(shè)的埋地部分需操持其連續(xù)性，盡量

14、減少各種接頭的使用。5.2設(shè)備的防爆問題天然氣是一種易燃易爆的氣體，因此CNG加氣站的防爆問題就顯得尤為重要。橇裝式CNG力口氣站內(nèi)的設(shè)備可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中不同的防爆等級選取防爆設(shè)備。橇裝內(nèi)的管接件、控制箱以及各種傳感器和連接電纜都應(yīng)考慮到阻燃、防爆。橇裝內(nèi)、罩棚下等天然氣可能積聚的地方應(yīng)安裝可燃?xì)怏w報(bào)警儀，在可燃?xì)怏w濃度達(dá)到爆炸極限之前，報(bào)警停機(jī)。5.3壓縮機(jī)的驅(qū)動問題CNG加氣站的壓縮機(jī)驅(qū)動分為電機(jī)驅(qū)動和燃?xì)獍l(fā)動機(jī)兩種方式。燃?xì)獍l(fā)動機(jī)驅(qū)動方式是以站內(nèi)天然氣氣源為發(fā)動機(jī)燃料，通過燃燒天然氣作功驅(qū)動壓縮機(jī)。這種方式的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對發(fā)動機(jī)的要求較高。目前，國內(nèi)橇裝式CNG加氣站的壓縮機(jī)驅(qū)動以電機(jī)驅(qū)動

15、為主，結(jié)構(gòu)較為簡單，安裝使用方便。但由于壓縮機(jī)驅(qū)動電機(jī)的功率較大，因此對電網(wǎng)要求較高，須為加氣站設(shè)置獨(dú)立的變壓器。通常電機(jī)的額定電流為200A左右，直接啟動將產(chǎn)生1000A左有的啟動電流。因此，直接啟動將對電網(wǎng)產(chǎn)生較大的沖擊。當(dāng)使用軟啟動時(shí)，電機(jī)的啟動電流在500A左右，減小了對電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)延長了電機(jī)和壓縮機(jī)的使用壽命。5.4設(shè)備的接地橇裝式CNG加氣站對設(shè)備的接地要求較高，在滿足各設(shè)備的接地要求情況下，應(yīng)避免設(shè)備的重復(fù)接地。由于加氣站管道中氣體流速較高，勢必產(chǎn)生靜電積累，因此需滿足各設(shè)備的靜電接地要求，避免加氣站運(yùn)行以及售氣過程中可能產(chǎn)生的危險(xiǎn)。5.5ESD的位置ESD緊急切斷開天，當(dāng)C

16、NG加氣站出現(xiàn)問題時(shí)用以切斷所有的電路和氣路，確保設(shè)備以及人身的安全。由于問題出現(xiàn)的隨機(jī)性，在橇裝內(nèi)的控制面板上，橇裝外的儀表盤旁和售氣機(jī)附近都安裝有ESD按鈕(所有的ESD按鈕應(yīng)串聯(lián)安裝)，以保證方便及時(shí)的切斷氣源和電源，防止危險(xiǎn)的發(fā)生。6售后服務(wù)完善售后服務(wù)體系，強(qiáng)此售后服務(wù)丁作，提高售后服務(wù)質(zhì)量，是保證CNG加氣站安全高效運(yùn)行為用戶解除后顧之憂的重要環(huán)節(jié)，必須引起高度重視。 6.1建立快速反應(yīng)機(jī)構(gòu)和維修中心作為加氣站設(shè)備集成商，尤其足進(jìn)口設(shè)備的代理商，公司組建了售后服務(wù)的快速反應(yīng)機(jī)構(gòu)和維修中心。從技術(shù)力量、人員結(jié)構(gòu)、設(shè)備配置、維修工具和車輛配備等方面，適應(yīng)快速反應(yīng)的需要。對用戶的售后服務(wù)

17、和設(shè)備維修請求，在最短的時(shí)間內(nèi)做出響應(yīng)，并到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行搶修。對于出現(xiàn)故障的部件，應(yīng)先更換保證生產(chǎn)，壞件回公司后再作修理。隨著業(yè)務(wù)的擴(kuò)大，將在各地建立一些售后服務(wù)的分支機(jī)構(gòu)，逐步形成覆蓋全國的售后服務(wù)網(wǎng)，快速反應(yīng)的能力必將進(jìn)一步提高。6.2準(zhǔn)備充足的維修備件供應(yīng)為了保證售后服務(wù)的快速反應(yīng)，充足的維修備件儲備和供應(yīng)是關(guān)鍵。我們結(jié)合加氣站設(shè)備集成生產(chǎn)線的建立，準(zhǔn)備充足的備件已不成問題。另外，對于進(jìn)口件，一方面可選用多家廠商的同類產(chǎn)品，另一方面通過國產(chǎn)化的途徑，逐步用質(zhì)量可靠的國產(chǎn)件替代，可較好的解決維修備件的長期供應(yīng)問題。6.3加強(qiáng)對用戶技術(shù)人員和操作員的技術(shù)培訓(xùn)公司采取多種途徑和方式，加強(qiáng)對用戶的技術(shù)人員和操作員的技術(shù)培訓(xùn)，比如，在建站施工前在公司內(nèi)組織專門的技術(shù)培訓(xùn)班，對他們進(jìn)行基礎(chǔ)理論和工作原理的培訓(xùn)；在施工過程中，結(jié)合設(shè)備安裝和調(diào)試對他們進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，使他們能夠掌握設(shè)備的操作技能和基本的維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)；在以后的售后服務(wù)中，再進(jìn)一步提高他們的故障診斷和維修技術(shù)?，F(xiàn)場人員技術(shù)水平的提高，既可保證設(shè)備的正常運(yùn)行，也可減小售后服務(wù)的壓力和工作量。6.4不斷提高售后服務(wù)人員的技術(shù)水平和敬業(yè)精神售后服務(wù)尤其是現(xiàn)場維修，多數(shù)是一個人單槍匹馬去進(jìn)行。這就要求維修人員技術(shù)嫻熟、一專多能，不僅能夠處理機(jī)械故障、電器故障、氣路故障，還應(yīng)具有能夠通過系統(tǒng)分析判斷解決問題的能力。