【文章內(nèi)容簡介】 用 CNG 日需 104Nm3，考慮到南京市車輛的發(fā)展情況，本公司計劃未來 3 年在南京市建設(shè) 30 座 1104Nm3 加氣子站，子站壓縮機進氣壓力為 ～ 20Mpa，配置 CNG 子站拖車 45 輛，拖車車頭 23 輛。具體投資規(guī)模見表 12。 表 12 南京市燃氣汽車加氣站項目投資規(guī)模 項目名稱 實施時間 加 氣站子站規(guī)模及數(shù)量（座） 規(guī) 模 (Nm3 /d) 數(shù) 量 (座 ) 一期 20xx 年 1 104 10 二期 20xx 年 1 104 10 三期 20xx 年 1 104 10 總 計 30 本項目總投資為 15000 萬元，各項經(jīng)濟指標(biāo)見表 13。 表 13 項目經(jīng)濟評價結(jié)果 經(jīng)濟評價指標(biāo) 計算指標(biāo) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 財務(wù)內(nèi)部收益率 % 稅后 10% 財務(wù)凈現(xiàn)值 24813 萬元 0 投資回收期 年 9 年 通過上述技術(shù)經(jīng)濟分析表明，本項目技術(shù)方案屬國外成熟的 加氣站成套技術(shù)方案，先進可行，經(jīng)濟上具有很好的財務(wù)盈利能力，投資風(fēng)險程度較低，在經(jīng)濟上可行。 江蘇省南京市 CNG 加氣站項目 7 2 子站工藝技術(shù)方案 本次設(shè)計子站的原料氣為母站壓縮氣，工藝路線基本一致。 子站車 壓縮機 地面儲氣瓶組 加氣機 雙燃料汽車 工藝方案特點 a)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 子站車上天然氣的壓力隨時間變化逐漸降低，為保證壓縮機進氣壓力平穩(wěn)，使壓縮機盡可能在其最佳設(shè)計點工作，站內(nèi)設(shè)置一套調(diào)節(jié)系統(tǒng)。子站車可以直接對加氣機低壓管送氣；當(dāng)子站車壓力高于 10MPa 時，壓縮機一級循環(huán)，二 級工作；當(dāng)子站車壓力低于 10MPa 時，壓縮機兩級壓縮。 b)全站安全監(jiān)控系統(tǒng) 站內(nèi)設(shè)置可燃氣體報警器，監(jiān)測壓縮機房等處的泄漏天然氣濃度，同時可燃氣體報警器與壓縮機控制柜聯(lián)鎖，當(dāng)濃度超限時可自動切斷壓縮機進氣。 c)自動化控制系統(tǒng) 站用壓縮機裝置實行高度自動化的控制管理，以可編程控制器 PLC 為核心，采用大量的溫度及壓力傳感器實現(xiàn)設(shè)備的自動監(jiān)控。具有各級壓力超壓，油、水壓低壓報警和過載保護，故障顯示等功能。 d)高壓管道及設(shè)備的安全泄放 壓縮機系統(tǒng)各級安全泄壓天然氣在壓縮機房外集中泄放。 e)管理系統(tǒng) 在加氣 站裝置配置中，可根據(jù)用戶要求提供計算機經(jīng)營管理系統(tǒng)，以適應(yīng)用戶多種模式的營銷管理要求。 撬裝式壓縮機系統(tǒng)配置特點 本壓縮機系統(tǒng)采用撬裝式結(jié)構(gòu)，撬塊內(nèi)安裝了壓縮機、電機、控制系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)、風(fēng)冷式冷卻器、氣體凈化系統(tǒng)及回收系統(tǒng)，撬塊外部配備具有隔音、降噪、防火作用的防護罩。撬裝式壓縮機系統(tǒng)的主要功能如表 21： 江蘇省南京市 CNG 加氣站項目 8 表 21 撬裝式壓縮機系統(tǒng)配置 序號 配 置 序 號 配 置 1 進氣系統(tǒng) 8 優(yōu)先控制系統(tǒng) 2 二級 Nuovo Pignone 壓縮機 9 控制和操作撬體的計 算機管理系統(tǒng) 3 級間混冷（空冷和水冷）系統(tǒng) 10 緊急停機系統(tǒng) 4 級間安全閥 11 排氣管上的壓力安全閥 5 電動馬達 12 自動放散系統(tǒng) 6 壓縮機進氣自動保全電磁閥 13 全套的閥門、執(zhí)行器 7 壓縮機控制系統(tǒng) 子站 推薦方案說明 工藝流程 圖 42 CNG 加氣子站流程框圖 子站拖車的壓力為 ，與卸氣管連接后，其中的高壓氣體可通過旁路管線給加氣機直接充氣。如果有加氣需 求，子站車將作為低壓儲氣瓶首先給三線加氣機的低壓管充氣；如果一直有加氣的需求，則地面儲氣瓶組的中壓、高壓兩級氣瓶將依次給三線加氣機的中壓和高壓管充氣，直到加氣機加氣結(jié)束。子站車壓力低于 時，將斷開旁路，全部通過壓向 CNG 汽車加氣 卸氣柱 儲氣系統(tǒng) 加氣機 壓縮機 控制盤 高壓儲運車來氣 ≥ 直充 江蘇省南京市 CNG 加氣站項目 9 縮機加壓；子站車壓力低于 時，停止從該子站車取氣，用另一輛滿負荷的子站車更換此子站車。 如果地面儲氣瓶組的壓力不能滿足加氣機的需求，此時智能化的優(yōu)先控制系統(tǒng)將給 PLC 一個信號，啟動撬塊上的壓縮機，給地面儲氣瓶組補氣到 25MPa。加壓的順序首先是高壓氣瓶，然后是中壓氣瓶。當(dāng)儲氣瓶 組充滿后，壓縮機停機。 CNG 加氣子站的智能控制系統(tǒng)利用預(yù)設(shè)的優(yōu)先控制程序，動態(tài)地控制整個加氣站的加氣過程，將 CNG 通過加氣機直接給汽車加氣，或者供給地面儲氣瓶組。加氣機一般按子站車→中壓儲氣瓶→高壓儲氣瓶的順序取氣。在緊急情況下，優(yōu)先控制盤內(nèi)的電磁閥將切斷子站車、壓縮機和儲氣罐的CNG 供應(yīng)。 本套系統(tǒng)采用撬裝式壓縮機系統(tǒng)實現(xiàn)對氣體的壓縮，通過優(yōu)先控制盤來對氣體進行管理。進入撬裝式壓縮機系統(tǒng)的氣體，首先經(jīng)過過濾和調(diào)節(jié)；子站車可以直接對加氣機低壓管送氣；當(dāng)子站車壓力高于 10MPa 時，壓縮機一級循環(huán)， 二級工作；當(dāng)子站車壓力低于 10MPa 時，壓縮機兩級壓縮 。壓縮機系統(tǒng)的 PLC（可編程序控制器）對整個系統(tǒng)進行信號采集、故障診斷、故障顯示、優(yōu)先順序控制、順序啟動 /停機等全過程管理，可以實現(xiàn)無人值守全自動工作方式。 子站平面布置 CNG 子站平面布置主要執(zhí)行《汽車用燃氣加氣站技術(shù)規(guī)范》及《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定。按照《汽車用燃氣加氣站技術(shù)規(guī)范》，本站為三級站?？傮w布局考慮充分利用建站地點己建設(shè)施，力求做到流程短、順，布局合理緊湊，美觀大方，保證安全生產(chǎn)，方便操作、施工和檢修，減少噪音影響 。 20 座子站均勻地分布，每座子站占地 10001200m2。 子站工藝部分主要工程量 CNG 子站工藝部分主要工程量為： CNG 壓縮機、地面儲氣瓶組、加氣機、站內(nèi)連接工藝管線、閥門等。每座 CNG 子站工藝部分主要工程量詳見表 22。 江蘇省南京市 CNG 加氣站項目 10 表 22 每座 CNG 子站工藝部分主要工程量 項 目 規(guī) 格 單 位 數(shù) 量 備 注 天然氣壓縮機組 設(shè)計排氣壓力 25MPa，排量 1000Nm3/h 套 1 地面儲氣瓶組 PN32 3（水容積） 座 1 加氣機 PN32 流量 20Nm3/min（雙槍） 臺 1 加氣機 PN32 流量 60Nm3/min（雙槍） 臺 1 站內(nèi)工藝管線 管線、閥門、管件、閥組 套 1 注：專供公交車的加氣站使用 2 臺 流量為 60Nm3/min雙槍加氣機； 專供出租車的加氣站使用 2 臺 流量為 20Nm3/min雙槍加氣機。 3 主要設(shè)備選型 設(shè)計原則 結(jié)合 CNG 站工藝需要，設(shè)備選型立足安全可靠，合理配置，既降低工程投資，又提高裝置整體技術(shù)水平。 天然氣壓縮機 天然氣壓縮機是本項目中的關(guān)鍵設(shè)備，只有天然氣壓縮機的安全可靠運行，才能保證裝 置的正常運行。 經(jīng)比較可知，進口壓縮機的投資和國產(chǎn)壓縮機差別不大，但進口壓縮機的運行成本低，維修工作量小，維修費用低，安裝方便。 進口壓縮機的無故障運行周期要比國產(chǎn)壓縮機長得多。 對國產(chǎn)壓縮機和進口壓縮機有關(guān)指標(biāo)進行對比，詳見表 31。 表 31 國產(chǎn)壓縮機和進口壓縮機指標(biāo)對比 項目 進口壓縮機撬塊 國產(chǎn)壓縮機 備注 方案特點 機械性能可靠，無故障運行時間 8000 小時，單機處理量大，系統(tǒng)配置完善。備品備件價格較貴且運輸較困難。 單機處理量小，無故障運行時間3000 小時，維修頻繁。備品備件價格便宜 供貨方便。 壓縮機運行 壓縮機運行效率高 能耗比進口機組高 10% 江蘇省南京市 CNG 加氣站項目 11 CNG 加氣站的能耗是其運行成本的主要組成部分，降低能耗的措施一是選擇最佳的工藝方案，二是降低 CNG 壓縮機組的能耗。 由于材料、制造工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計等因素的限制，目前國內(nèi)設(shè)備與進口設(shè)備之間在質(zhì)量上還存在著很大差距。在使用中主要體現(xiàn)在以下幾個方面： a)國外設(shè)備原則上不選用備用機組，而國內(nèi)設(shè)備則反之，為了保證連續(xù)工作通常需要備用； b)機組維護量差異很大，目前國外機組的維護周期一般在 6000～ 8000h之間，而國內(nèi)機組的實際運行水 平則遠遠低于該水平； c)國外機組成撬率高，而國內(nèi)機組成撬率低，現(xiàn)場安裝工作量大。 在自控水平方面，國內(nèi)外壓縮機組的差異較大。盡管有部分國產(chǎn)機組今年來也采用了軟啟動和 PLC 控制等技術(shù)，但在控制對象、可靠性等方面仍存在較大的差異；國外壓縮機組的自控水平明顯領(lǐng)先于國產(chǎn)機組。 綜上所述，在現(xiàn)階段優(yōu)先選用進口對稱平衡式壓縮機組。 加氣機 加氣機按進氣方式分為單線制、二線制和三線制。根據(jù)國內(nèi)外 CNG 加氣站設(shè)備的運行經(jīng)驗以及南京市 CNG 項目的具體特點，建議選用三線制加氣機。 CNG 加氣機按能力可分為適 用于大客車加氣（ 60Nm3/min）型和適用于小轎車加氣（ 20Nm3/min）型兩種，選型時可根據(jù)主要用戶特點選型。 子站拖車