壓縮天然氣加氣站概述

摘要：介紹了川渝地區(qū)以國產(chǎn)設備為主的壓縮天然氣加氣站的車用壓縮天然氣技術要求、生產(chǎn)消耗定額及加氣站建設與運行管理應注意問題。

川渝地區(qū)是我國目前最大的天然氣生產(chǎn)基地，“七五”時期就開展了推廣應用壓縮天然氣(簡稱：CNG)汽車的試點；1989年初在四川省南充市建成了川渝首密CNG加氣示范站。在四川省政府的大力倡導下、經(jīng)過幾年的總結、提高、迄至1997年底、川渝地區(qū)共建成CNG加氣站3l座。其中南充市、自貢市和射洪縣三座CNG加氣站為引進國外設備裝備。其余均為國產(chǎn)設備站。近年來。隨著形勢的發(fā)展。CNG加氣站的建設呈現(xiàn)出更加迅猛發(fā)展的勢頭，至1999年底四川省建成以國產(chǎn)設備為主的CNG加氣站35座；成都市煤氣總公司于1995年建成投產(chǎn)全國產(chǎn)化CNG加氣爾范站一座。運行至今正常、良好。本文僅就我省有關實際情況，對以國產(chǎn)設備為主的CNG加氣示范站作一概要介紹。

1車用壓縮天然氣技術要求

為了滿足汽車發(fā)動機的需要和安全生產(chǎn)的要求，車用壓縮天然氣必須達到以下技術要求：

(1)低熱值等于或大于33．4MJ／Nm3；

(2)H2S含量小于或等于10mg／Nm3；

(3)含塵量小于或等于5mg／Nm3；

(4)CO。含量小于或等于3％；

(5)脫水后氣體在常壓下露點溫度低于或等于—54℃。

2壓縮天然氣加氣站工藝流程

低壓原料氣進入CNG加氣站后，經(jīng)調(diào)壓計量、脫硫、脫水、加壓、儲存、充裝等環(huán)節(jié)，最后輸出高壓壓力大于(20MPa)車用壓縮天然氣。

2．1原料天然氣

城市輸配管網(wǎng)供氣的CNG加氣站、其低壓原料氣壓力等于或大于0．3MPa、與壓縮機要求的進氣壓力相 匹配。川西地區(qū)有豐富的天然氣資源，供應CNG加氣 站的原料天然氣有兩種：一種來自川渝供氣環(huán)網(wǎng)(北環(huán)輸氣干線與南環(huán)輸氣干線)，有一定量的硫化氫含量； 另一種為西油局系統(tǒng)供氣，其天燃氣組份中無硫化氫。

2．2進氣調(diào)壓計量系統(tǒng)

低壓原料天然氣進入CNG加氣站后，首先進入調(diào) 比計量系統(tǒng)、這個系統(tǒng)包括過濾、分離、調(diào)壓、計量、 緩沖等裝置。若原料氣組份中含有超標硫化氫成份時， 應設置脫硫裝置、進行脫硫處理。

2．3深度脫水

原料天然氣進入脫水裝置的吸附塔、塔內(nèi)的4A型 分子篩能有效吸附天然氣中的水份，使天然氣中的水 含量達到車用壓縮天然氣水含量的要求。深度脫水裝 置及其設置有兩種：

(1)低壓脫水裝置，設置在壓縮機前，原料天然氣 經(jīng)調(diào)壓計量系統(tǒng)后，即進入深度脫水裝置，經(jīng)過脫除 水份的天然氣進入壓縮機，對壓縮機亦有一定的保 護作用；

(2)高壓脫水裝置，設置在壓縮機后，原料天然氣 經(jīng)調(diào)壓計量系統(tǒng)后即進入壓縮機，壓縮后的天然氣壓 力升高至25MPa，然后進入深度脫水裝置脫除水份。

2．4壓縮機裝置

低壓天然氣經(jīng)壓縮機加壓后，天然氣壓力升高到 25MPa。我省使用比較普遍的壓縮機是：V—1．55／3— 250一III、L一2．5／3—250、L一7／3—250等三種 型號。目前、四川省建設的CNG加氣站生產(chǎn)規(guī)模多為 10000Nm’／d和15000Nm’／d，一般配備3臺壓縮機， 通常有3種組合方式：3臺V型壓縮機、3臺L型壓縮 機、或1臺L型壓縮機與2臺V型壓縮機組合。

2．5儲氣系統(tǒng)

為了滿足汽車不均衡加氣的需要，CNG加氣站必須設置高壓儲氣系統(tǒng)、以儲存壓縮機加壓的高壓氣。儲氣系統(tǒng)采用的儲氣方式有以下幾種：

(1)小氣瓶儲氣，單個小氣瓶水容積僅50升，需要氣瓶數(shù)量多、接點多、泄漏點多、維護與周檢工作量大。

(2)管井儲氣，使用API進口石油套管加裝高壓封頭，立式深埋地下100米、形成水容積1．9m3的儲氣管井。這種儲氣管井的有關技術，如全程固井、聯(lián)接密封、維護。與檢驗等尚需進一步深入與提高。

(3)大型容器儲氣、常用的有以下幾種：多層包扎的天然氣儲氣罐、公稱直徑為DN800、水容積規(guī)格為2、3、4m3。分臥式與立式兩種；柱型(球型)單層結構高壓儲氣罐、水容積規(guī)格為2、3、4m3或以上；引進美國CPI公司制造的高壓儲氣瓶，單個儲氣瓶水容積1．3m3，系無縫鍛造，按需要由多個氣瓶組合使用。

2．6售氣

售氣機是用來給CNG加氣汽車添加高壓天然氣。它由科里奧利質(zhì)量流量計、微電腦控制售氣裝置和壓縮天然氣氣路系統(tǒng)組成。其屏幕顯示售氣單價、累計金額和售氣總量。

3生產(chǎn)消耗定額

我省建成的CNG加氣站規(guī)模多為10000Nm3／d或15000Nm3／d、其生產(chǎn)消耗是影響運行成本和經(jīng)濟效益的重要部分，必須嚴格控制。以10000Nm3／d規(guī)模的CNG加氣站為例，生產(chǎn)消耗如下：

天然氣進站量 10500—10800Nm3／d

天然氣進銷差 500—800Nm3／d

脫硫劑耗量 84．2kg／d

吸附劑耗量 5kg／d

循環(huán)水量 20t／d

電耗量 900Kwh／d

潤滑油耗量 3kg／d

4加氣站建設與運行管理應注意的問題

4．1加氣站的建站標準

四川省于1996年頒布了DB51／5013—1996“車用壓縮天然氣充裝站建設技術規(guī)范”。1998年石油天然氣總公司發(fā)布了SY0092—98“汽車用壓縮天然氣加氣站設計規(guī)范”，四川地區(qū)目前建設CNG加氣站主要依據(jù)這兩個標準，但有的主要依據(jù)四川省地方標準。這兩個標準在某些內(nèi)容上是有一些差異的，特別是防火間距有明顯的不同，導致城市建站建設用地面積的差異。2000年7月1日將實行CJJ2000-84"汽車用燃氣加氣技術規(guī)范”強制性標準。以上所述標準均疏通幾標準、均屬同級標準，執(zhí)行中各標準出現(xiàn)的差異將影響站的建設，為此、個人認為各同級標準間應按時間原則互相滲透，即以后發(fā)布的為準繩、從而克服矛盾。體現(xiàn)技術進步。當然、為更好地促進CNG加氣站建設、應盡快發(fā)布國家標準。

4．2協(xié)調(diào)管理，落實政策，促進加氣站建設

城巾建設CNG加氣站。必須在統(tǒng)—規(guī)劃的前提下文施、 入能實現(xiàn)安全可靠、經(jīng)濟合理、良性發(fā)展。統(tǒng)“規(guī)劃的實現(xiàn)涉及到計劃、規(guī)劃和建設等諸方面行政管理的協(xié)調(diào)運作；問時加氣站建設耗資較大、成都市建設一座15000 Nm’／d CNG加氣站、僅工程建設費就需450萬--500萬元人民幣，為此亦需各方面管理部門協(xié)調(diào)落實國家與地方有關扶持政策，促進CNG加氣站建設史快發(fā)展。

4．3城市管網(wǎng)的供氣壓力

城市管網(wǎng)的運行壓力受日、時高峰的影響而波動CNG加氣站要求進氣壓力適應于壓縮機，而且壓力要穩(wěn)定。因此、CNG加氣站的調(diào)壓計量系統(tǒng)的設計和接管位置的確定足值得重視的問題，只有妥善處置了這矛盾、才能保證壓縮機的設計能力得到充分發(fā)揮，取得最佳效益。

4．4合理設置儲氣容積

儲氣容積與CNG加氣站規(guī)模和不均衡充氣程度緊密相關。四川省地方標準“車用壓縮天然氣充裝站建設技術規(guī)范”規(guī)定的儲氣容積如下：

壓縮機總排氣量 儲氣總容量

＜1800Nm3／h ＜7500Nm3

＜1200Nm3／h <5000Nm3

＜600Nm3／h ＜2500Nm3

對公交或環(huán)衛(wèi)車輛為主要服務對象的CNG加氣站、應盡量通過調(diào)度手段緩解加氣過分集中、從而減少所需儲氣容器。

4．5加強管理，提高經(jīng)濟效益

國外有公司提出。天然氣進銷價差0．08美元／Nm3足CNG加氣站經(jīng)營的臨界值，四川地區(qū)CNG加氣站目前僅接近或低于這個值，為此提高經(jīng)濟效益是當前的緊迫問題。要提高經(jīng)濟效益，有兩個重要技術環(huán)節(jié)值得引起我們的重視：

(1)選用節(jié)能型壓縮機、運行中充分發(fā)揮其能力；

(2)運行時做好天然氣的回收利用，同時切實做好進銷氣的計量工作，力爭將天然氣進銷差控制在5—8％范圍內(nèi)。

 

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