試析CNG加氣站工藝系統(tǒng)及其設(shè)備優(yōu)化

吳文森（重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司大渡口分公司，重慶 400037）

試析CNG加氣站工藝系統(tǒng)及其設(shè)備優(yōu)化

吳文森（重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司大渡口分公司，重慶 400037）

當(dāng)前，工業(yè)正在迅猛發(fā)展，人們的環(huán)保意識也在持續(xù)提升，天然氣作為一種新能源，能夠起到降低污染物排放的效果，是替代汽油和柴油的一種優(yōu)質(zhì)能源。推廣天然氣汽車是眾多城市的首要選擇，這是基于天然氣優(yōu)勢而言的。CNG加氣站指的是壓縮天然氣加氣站，隨著天然氣應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，CNG加氣站的發(fā)展受到了人們的廣泛關(guān)注。為此，本文重點(diǎn)分析了CNG加氣站工藝系統(tǒng)和設(shè)備的優(yōu)化措施，希望能夠?yàn)樘岣呒託庹窘?jīng)濟(jì)效益、降低成本、優(yōu)化應(yīng)用體驗(yàn)而提供一些參考和建議。

CNG加氣站；工藝系統(tǒng)；設(shè)備；優(yōu)化措施

當(dāng)前，資源和環(huán)境保護(hù)愈來愈重要，尤其是在石油資源不斷短缺的現(xiàn)在，推廣天然氣汽車成為了很多城市轉(zhuǎn)變發(fā)展結(jié)構(gòu)的首選[1]。但是，從現(xiàn)在的情況來看，CNG加氣站中還存在著一系列的問題，應(yīng)用還不夠成熟，為此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對CNG加氣站工藝系統(tǒng)和設(shè)備的分析，進(jìn)一步降低成本，提高相關(guān)設(shè)備的應(yīng)用年限，解決供需上的矛盾。本文從CNG加氣站預(yù)處理系統(tǒng)及設(shè)備、CNG加氣站壓縮系統(tǒng)及設(shè)備、CNG加氣站加氣系統(tǒng)及設(shè)備三個(gè)方面入手，分析了相應(yīng)的優(yōu)化措施，具體如下。

1 CNG加氣站預(yù)處理系統(tǒng)及設(shè)備的優(yōu)化分析

通過水合氧化鐵之間的化學(xué)作用，能夠?qū)崿F(xiàn)吸收天然氣中H2S的效果，利用這一原理，在超水合氧化鐵中加入催化劑，制作脫硫劑，能夠?qū)⑻烊粴庵蠬2S成分祛除，這一過程叫做固體脫硫法，也是預(yù)處理系統(tǒng)的工藝原理。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，加氣站中脫硫裝置的投資金額與天然氣H2S含量存在著直接的聯(lián)系，H2S越多，那么所需的投資成本就越大，因此一次性裝料量也比較多，相應(yīng)的費(fèi)用也就越高。

經(jīng)驗(yàn)表明，高壓脫水有著占地面積小、成本低的特點(diǎn)，因此將高壓脫水裝置應(yīng)用在CNG加氣站中，能夠起到較好的優(yōu)化效果，但是這一點(diǎn)只適用于氣量較小的加氣站。低壓脫水裝置具有對氣源質(zhì)量要求低、壓縮機(jī)空間大的特點(diǎn)，將這一裝置應(yīng)用在CNG加氣站中，能夠延長活塞環(huán)和填料函的使用壽命，起到較好的優(yōu)化效果。一般來說，低壓脫水裝置主要應(yīng)用在天然氣處理量較大的加氣站中，其占地面積比較大。

2 CNG加氣站壓縮系統(tǒng)及設(shè)備優(yōu)化分析

CNG加氣站的子系統(tǒng)主要有冷卻系統(tǒng)、緩沖罐、潤滑系統(tǒng)和壓縮機(jī)主機(jī)等，壓縮系統(tǒng)是其最為重要的一部分，因此壓縮機(jī)的安全性及運(yùn)行狀況是非常關(guān)鍵的。在壓縮機(jī)使用過程中，其產(chǎn)生的進(jìn)氣壓力范圍非常大，需要根據(jù)加氣站的需求設(shè)定進(jìn)氣壓力的具體參數(shù)，同樣的是，壓縮機(jī)的排氣量范圍也比較大。一般來說，壓縮機(jī)的排氣壓力為25—28MPa，一般將其設(shè)置為25MPa。

壓縮機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)化主要分為三個(gè)部分：

①壓縮結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。當(dāng)前使用的壓縮機(jī)通常是對稱式的壓縮機(jī)或者角度式的壓縮機(jī)，對稱式的壓縮機(jī)對機(jī)體本身的平衡性有著較高的要求，要求氣缸與機(jī)體保持對稱，慣性力及慣性力矩保持平衡，同時(shí)曲軸之間的角度、切向力也應(yīng)該是十分嚴(yán)密的，不能離有空隙。對稱式壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于噪音小、震動(dòng)小、平衡力好，應(yīng)用范圍比較廣泛。角度式壓縮機(jī)和對稱式壓縮機(jī)不同，其功率受體積流量的影響比較大，一般應(yīng)用在中小型的加氣站中。

②壓縮機(jī)潤滑方式的優(yōu)化。壓縮機(jī)的潤滑途徑主要是無潤滑油和有潤滑油兩種，有潤滑油指的是在壓縮機(jī)壓力不斷增加的過程中，加入潤滑油，進(jìn)而達(dá)到潤滑的效果，這種方式容易對天然氣的質(zhì)量造成影響，注意事項(xiàng)比較多。無潤滑油指的是不使用潤滑油，這種方式容易產(chǎn)生摩擦過熱和氣缸磨損的情況，因此壓縮機(jī)只能始終保持低俗運(yùn)行，壽命會(huì)受到一定的影響。對于潤滑方式的優(yōu)化，應(yīng)該選擇二者之間的潤滑方式，減少潤滑油的使用量，既可以減少對天然氣的影響，同時(shí)也能減小摩擦力，提高工作效率，延長機(jī)器的使用壽命。

③壓縮機(jī)的冷卻優(yōu)化。水冷是壓縮機(jī)常用的冷卻優(yōu)化方式，但是對于北方來說，由于冬季低溫，水容易結(jié)冰，因此水冷的優(yōu)化效果不好。但是對于南方來說，則沒有這個(gè)顧慮，且南方夏季溫度在40℃以上，水冷方式成本較低，應(yīng)用較為簡便、經(jīng)濟(jì)。風(fēng)冷也是一種常用的冷卻方法，其能夠較好的控制壓縮機(jī)的壓縮比，避免排氣溫度過高，且不受客觀環(huán)境的限制，是北方常選擇的壓縮機(jī)冷卻優(yōu)化方式。

3 CNG加氣站加氣系統(tǒng)及設(shè)備優(yōu)化分析

CNG加氣系統(tǒng)一般作為一種結(jié)算計(jì)量的工具，其作用在于向天然氣中添加氣體燃料，是一種應(yīng)用頻率較高的設(shè)備，主要是由測控系統(tǒng)、管線、機(jī)殼、閥件、質(zhì)量流量計(jì)組成。從外形上看，加氣機(jī)比較簡潔、大方，這是現(xiàn)代加氣機(jī)設(shè)備設(shè)計(jì)的優(yōu)化結(jié)果表現(xiàn)，和傳統(tǒng)的加氣機(jī)相比，現(xiàn)代版更加注重人性化，因此更加方便操作者的使用。另外，CNG加氣機(jī)的壓力表以數(shù)字方式呈現(xiàn)，這樣直觀性更強(qiáng)，能夠減少故障情況的發(fā)生幾率，節(jié)約成本，提高及其的使用壽命，方便進(jìn)行及時(shí)的維修和保養(yǎng)。

4 結(jié)語

CNG加氣站工藝系統(tǒng)和設(shè)備的優(yōu)化，能夠促進(jìn)CNG加氣站的發(fā)展，相關(guān)人員應(yīng)該從日常的應(yīng)用效果進(jìn)行總結(jié)和分析，對工藝進(jìn)行不斷的改進(jìn)和優(yōu)化，通過不懈的努力，來逐步提高CNG加氣站的使用效率，優(yōu)化用戶的使用體驗(yàn)，降低成本，延長設(shè)備的使用壽命，達(dá)到較好的優(yōu)化效果。

[1]宋雪波.CNG加氣站工藝系統(tǒng)與設(shè)備優(yōu)化研究[J].技術(shù)與市場,2015,12（09）:130-132.

吳文森（1983-），男，重慶人，學(xué)歷：本科，研究方向：CNG加氣站工藝設(shè)備研究