關(guān)于CNG加氣站建設(shè)的經(jīng)驗介紹

1、關(guān)于CNG加氣站建設(shè)的經(jīng)驗介紹采用系統(tǒng)工程技術(shù)，進行加氣站模塊化的總體布局和系統(tǒng)設(shè)計。加氣站建設(shè)是一個較為復雜的系統(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)計和設(shè)備配置，才能真正利用有限資金，把更加先進技術(shù)提供給用戶，避免浪費。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?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；還應以壓縮機的技術(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)進行核算、優(yōu)化和合理匹配；在進行工藝設(shè)計時還要考慮系統(tǒng)的運行安全、施工

2、的方便和維修簡單等。2.2采用國際一流壓縮機確保系統(tǒng)核心技術(shù)的先進性。壓縮機作為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)越的壓縮機顯得尤其重要。橇裝式CNG加氣站的壓縮機種類繁多，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。兩種形式的壓縮機各有優(yōu)缺點，見表一。 表一：有油潤滑與無油潤滑壓縮機的比較有油潤滑壓縮機無油潤滑壓縮機優(yōu)點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.無故障運行時間長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.減少了日常維護和使用的要求缺點1.潤滑油的消耗量較大2.增加了分離過濾器的維護和更換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.無故障運行時間短 同時，由于建站的城市天然氣管網(wǎng)的壓力差別較大，同地區(qū)不同時間區(qū)段的壓力波動也比較大。因此加氣站壓縮機選型時，一般選用進氣壓力范圍較寬、適應能力鉸強的機型。這樣可避免由于管網(wǎng)壓力高，需要降壓后輸入壓縮機而造成資源的浪費?；蛘吖芫W(wǎng)壓力長期過低，降低了壓縮機的工作效率甚至損壞壓縮機。2.3配套鋪機盡可能選用國產(chǎn)設(shè)備，以降低加氣站的投資費用。由于國產(chǎn)輔機如脫水干燥設(shè)備、脫硫設(shè)備、儲氣設(shè)備、售氣機等國產(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，而價格卻比進口設(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)控制在標準范圍內(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。由于壓縮機的積水現(xiàn)象對壓縮機危害嚴重，通常采用干燥器低壓脫水。根據(jù)天潔加氣站的工藝特點以及對壓縮機的保護理念，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)備的要求進行選擇。現(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，又必須和壓縮機的排氣量相匹配。過小的儲氣容量，會造成壓縮機的頻繁起動，影響壓縮機的使用壽命：過大的儲氣容量，往往會造成儲氣容積的浪費。因此儲氣系統(tǒng)的容積應經(jīng)過仔細測算后合理確定。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、氣瓶組和售氣機之間采用多線加氣，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雜程度，通過實踐發(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)計和設(shè)備選型應

6、兼顧北方寒冷地區(qū)的特點。我國北方廣大地區(qū)冬天冰凍季節(jié)很長，因此在建站時必須考慮它的特殊性。2.3.4.1采用風冷系統(tǒng)加氣站中的壓縮機氣缸和級間冷卻，采用風冷方式，結(jié)構(gòu)簡單維護方便，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)應有暖氣設(shè)備，露天安裝的橇裝式壓縮機站應在橇裝內(nèi)安裝取暖保溫裝置，以便壓縮機能夠正常啟動和運行。3加氣站國產(chǎn)化的開發(fā)基于以上的設(shè)計思想，天潔公司經(jīng)過兩年的時間，獨立自主的開發(fā)出了具有國際先進水平的CNG加氣站橇裝設(shè)備。其主要特點如下：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，在吸取了該公司

7、數(shù)百臺壓縮機制造和使用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，推出了一系列切中CNG壓縮機要害的嶄新設(shè)計。除了具備少油潤滑形式的特點之外，其結(jié)構(gòu)設(shè)計尤為突出。a整機結(jié)構(gòu)保證無CNG外泄。填料處的微量漏氣，被機身貯留并回收利用；b活塞活塞桿組件的導向、支撐狀況優(yōu)良，確保其運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.剛性上乘的機身，反向的傳動機構(gòu)壓力潤滑系統(tǒng)和單獨制造的強剛性、全圓筒形十字頭滑導，是傳動機構(gòu)可靠運行的保證；f.傳動機構(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)生的應力集中問題，使其強度高，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)運行的全過程進行控制，按一定的時序自動進行，無須人工干預并具有以下幾個突出的特點：氣動閥門的驅(qū)動氣源：將壓縮機輸出的天然氣分流減壓后用于驅(qū)動各個氣動閥門，與使用獨立的空壓機系統(tǒng)作為儀表風氣源相比，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。現(xiàn)場漢顯實時監(jiān)控：其控制軟件可對系統(tǒng)運行狀態(tài)實施現(xiàn)場實時監(jiān)控，除了可及時顯示各個環(huán)節(jié)的壓力、溫度、速度等運行參數(shù)外，還可以顯示各個閥門、開天的運行

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。遠程通訊功能可使管理人員通過MIDEM和電話線進行遠距離監(jiān)控，便于同時對各地多臺加氣站進行實時控制管理，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)可對壓縮機站的運行情況進行智能話的實時監(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、進行故障排除和設(shè)備維修。4加氣站建設(shè) 4.1嚴格執(zhí)行加氣站建設(shè)標準加氣站的相關(guān)標準，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)驗總結(jié)，是我們從事CNG加氣站這個行業(yè)所應遵循的法律依據(jù)，也是加氣站安全的基本保證，必須不打折扣的嚴格執(zhí)行。由于已經(jīng)頒布執(zhí)行的行業(yè)標

10、準和地方標準中，都沒有涉及進口橇裝站的內(nèi)容，為了規(guī)范建站施工，提高工作質(zhì)量，我們依據(jù)多年的實踐經(jīng)驗，在參考了許多相關(guān)行業(yè)的標準后，制定了自己的企業(yè)棕準，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行安全，對手進口設(shè)備，不但要求制造商具右相應的資格，設(shè)計制造符合ASME標準要求，還必須取得中

11、國進口許可證；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基礎(chǔ)、預留管溝、管線敷設(shè)、電纜穿管等必須滿足設(shè)計要求。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行技術(shù)指導和質(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行施工。需要現(xiàn)場焊接的管道，

12、主要是低壓管道，必須嚴格按壓力管道相關(guān)標準進行操作，包括焊接、探傷、水壓、氣密試驗等項工序，并出具壓力容器監(jiān)檢部門認可的合格檢驗報告。高壓氣管的接長焊接需在工廠進行，且按相關(guān)標準檢驗合格方可使用。著用卡套式管接頭連接時，該處應放在井中或地面上，以方便更換；對于水位較高或鹽堿地區(qū)，不銹鋼管外還應套上PVC塑料管，予以保護避免鋼管腐蝕加劇。所有管道，尤其是高壓管道，安裝前嚴格按有關(guān)規(guī)定和標準進行分段清理吹掃，然后進行系統(tǒng)清理吹掃。以保證售氣機電磁閥在工作時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，但是橇裝式壓縮機站的安裝卻不容忽視。重點是保證其水平度符命設(shè)計要求，才能

13、使壓縮機運行時的振動最小，噪聲最低，以延長共工作壽命。系統(tǒng)調(diào)試時，重點足系統(tǒng)的氣體置換和氣密試驗必須嚴格按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)范進行，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)和排布過程中應注意以下幾點：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)盡量遠離，嚴禁相互交錯；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)標準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安裝可燃氣體報警儀，在可燃氣體濃度達到爆炸極限之前，報警停機。5.3壓縮機的驅(qū)動問題CNG加氣站的壓縮機驅(qū)動分為電機驅(qū)動和燃氣發(fā)動機兩種方式。燃氣發(fā)動機驅(qū)動方式是以站內(nèi)天然氣氣源為發(fā)動機燃料，通過燃燒天然氣作功驅(qū)動壓縮機。這種方式的結(jié)構(gòu)較為復雜，對發(fā)動機的要求較高。目前，國內(nèi)橇裝式CNG加氣站的壓縮機驅(qū)動以電機驅(qū)動

15、為主，結(jié)構(gòu)較為簡單，安裝使用方便。但由于壓縮機驅(qū)動電機的功率較大，因此對電網(wǎng)要求較高，須為加氣站設(shè)置獨立的變壓器。通常電機的額定電流為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。當使用軟啟動時，電機的啟動電流在500A左右，減小了對電網(wǎng)的沖擊，同時延長了電機和壓縮機的使用壽命。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，應避免設(shè)備的重復接地。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，避免加氣站運行以及售氣過程中可能產(chǎn)生的危險。5.5ESD的位置ESD緊急切斷開天，當C

16、NG加氣站出現(xiàn)問題時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)的隨機性，在橇裝內(nèi)的控制面板上，橇裝外的儀表盤旁和售氣機附近都安裝有ESD按鈕(所有的ESD按鈕應串聯(lián)安裝)，以保證方便及時的切斷氣源和電源，防止危險的發(fā)生。6售后服務(wù)完善售后服務(wù)體系，強此售后服務(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建立快速反應機構(gòu)和維修中心作為加氣站設(shè)備集成商，尤其足進口設(shè)備的代理商，公司組建了售后服務(wù)的快速反應機構(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，適應快速反應的需要。對用戶的售后服務(wù)

17、和設(shè)備維修請求，在最短的時間內(nèi)做出響應，并到達現(xiàn)場進行搶修。對于出現(xiàn)故障的部件，應先更換保證生產(chǎn)，壞件回公司后再作修理。隨著業(yè)務(wù)的擴大，將在各地建立一些售后服務(wù)的分支機構(gòu)，逐步形成覆蓋全國的售后服務(wù)網(wǎng)，快速反應的能力必將進一步提高。6.2準備充足的維修備件供應為了保證售后服務(wù)的快速反應，充足的維修備件儲備和供應是關(guān)鍵。我們結(jié)合加氣站設(shè)備集成生產(chǎn)線的建立，準備充足的備件已不成問題。另外，對于進口件，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問題。6.3加強對用戶技術(shù)人員和操作員的技術(shù)培訓公司采取多種途徑和方式，加強對用戶的技術(shù)人員和操作員的技術(shù)培訓，比如，在建站施工前在公司內(nèi)組織專門的技術(shù)培訓班，對他們進行基礎(chǔ)理論和工作原理的培訓；在施工過程中，結(jié)合設(shè)備安裝和調(diào)試對他們進行現(xiàn)場教學，使他們能夠掌握設(shè)備的操作技能和基本的維護保養(yǎng)技術(shù)；在以后的售后服務(wù)中，再進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，不僅能夠處理機械故障、電器故障、氣路故障，還應具有能夠通過系統(tǒng)分析判斷解決問題的能力。