【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 用 CNG 日需 104Nm3，考慮到南京市車輛的發(fā)展情況，本公司計(jì)劃未來(lái) 3 年在南京市建設(shè) 30 座 1104Nm3 加氣子站，子站壓縮機(jī)進(jìn)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?xì)馄嚰託庹卷?xiàng)目投資規(guī)模 項(xiàng)目名稱 實(shí)施時(shí)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(jì) 30 本項(xiàng)目總投資為 15000 萬(wàn)元，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表 13。 表 13 項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)結(jié)果 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo) 計(jì)算指標(biāo) 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率 % 稅后 10% 財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值 24813 萬(wàn)元 0 投資回收期 年 9 年 通過上述技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析表明，本項(xiàng)目技術(shù)方案屬國(guó)外成熟的 加氣站成套技術(shù)方案，先進(jìn)可行，經(jīng)濟(jì)上具有很好的財(cái)務(wù)盈利能力，投資風(fēng)險(xiǎn)程度較低，在經(jīng)濟(jì)上可行。 江蘇省南京市 CNG 加氣站項(xiàng)目 7 2 子站工藝技術(shù)方案 本次設(shè)計(jì)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(jī) 地面儲(chǔ)氣瓶組 加氣機(jī) 雙燃料汽車 工藝方案特點(diǎn) a)調(diào)節(jié)系統(tǒng) 子站車上天然氣的壓力隨時(shí)間變化逐漸降低，為保證壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力平穩(wěn)，使壓縮機(jī)盡可能在其最佳設(shè)計(jì)點(diǎn)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(duì)加氣機(jī)低壓管送氣；當(dāng)子站車壓力高于 10MPa 時(shí)，壓縮機(jī)一級(jí)循環(huán)，二 級(jí)工作；當(dāng)子站車壓力低于 10MPa 時(shí)，壓縮機(jī)兩級(jí)壓縮。 b)全站安全監(jiān)控系統(tǒng) 站內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警器，監(jiān)測(cè)壓縮機(jī)房等處的泄漏天然氣濃度，同時(shí)可燃?xì)怏w報(bào)警器與壓縮機(jī)控制柜聯(lián)鎖，當(dāng)濃度超限時(shí)可自動(dòng)切斷壓縮機(jī)進(jìn)氣。 c)自動(dòng)化控制系統(tǒng) 站用壓縮機(jī)裝置實(shí)行高度自動(dòng)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(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控。具有各級(jí)壓力超壓，油、水壓低壓報(bào)警和過載保護(hù)，故障顯示等功能。 d)高壓管道及設(shè)備的安全泄放 壓縮機(jī)系統(tǒng)各級(jí)安全泄壓天然氣在壓縮機(jī)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(jì)算機(jī)經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)，以適應(yīng)用戶多種模式的營(yíng)銷管理要求。 撬裝式壓縮機(jī)系統(tǒng)配置特點(diǎn) 本壓縮機(jī)系統(tǒng)采用撬裝式結(jié)構(gòu)，撬塊內(nèi)安裝了壓縮機(jī)、電機(jī)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)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(hù)罩。撬裝式壓縮機(jī)系統(tǒng)的主要功能如表 21： 江蘇省南京市 CNG 加氣站項(xiàng)目 8 表 21 撬裝式壓縮機(jī)系統(tǒng)配置 序號(hào) 配 置 序 號(hào) 配 置 1 進(jìn)氣系統(tǒng) 8 優(yōu)先控制系統(tǒng) 2 二級(jí) Nuovo Pignone 壓縮機(jī) 9 控制和操作撬體的計(jì) 算機(jī)管理系統(tǒng) 3 級(jí)間混冷（空冷和水冷）系統(tǒng) 10 緊急停機(jī)系統(tǒng) 4 級(jí)間安全閥 11 排氣管上的壓力安全閥 5 電動(dòng)馬達(dá) 12 自動(dòng)放散系統(tǒng) 6 壓縮機(jī)進(jìn)氣自動(dòng)保全電磁閥 13 全套的閥門、執(zhí)行器 7 壓縮機(jī)控制系統(tǒng) 子站 推薦方案說(shuō)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(jī)直接充氣。如果有加氣需 求，子站車將作為低壓儲(chǔ)氣瓶首先給三線加氣機(jī)的低壓管充氣；如果一直有加氣的需求，則地面儲(chǔ)氣瓶組的中壓、高壓兩級(jí)氣瓶將依次給三線加氣機(jī)的中壓和高壓管充氣，直到加氣機(jī)加氣結(jié)束。子站車壓力低于 時(shí)，將斷開旁路，全部通過壓向 CNG 汽車加氣 卸氣柱 儲(chǔ)氣系統(tǒng) 加氣機(jī) 壓縮機(jī) 控制盤 高壓儲(chǔ)運(yùn)車來(lái)氣 ≥ 直充 江蘇省南京市 CNG 加氣站項(xiàng)目 9 縮機(jī)加壓；子站車壓力低于 時(shí)，停止從該子站車取氣，用另一輛滿負(fù)荷的子站車更換此子站車。 如果地面儲(chǔ)氣瓶組的壓力不能滿足加氣機(jī)的需求，此時(shí)智能化的優(yōu)先控制系統(tǒng)將給 PLC 一個(gè)信號(hào)，啟動(dòng)撬塊上的壓縮機(jī)，給地面儲(chǔ)氣瓶組補(bǔ)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(chǔ)氣瓶 組充滿后，壓縮機(jī)停機(jī)。 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(dòng)態(tài)地控制整個(gè)加氣站的加氣過程，將 CNG 通過加氣機(jī)直接給汽車加氣，或者供給地面儲(chǔ)氣瓶組。加氣機(jī)一般按子站車→中壓儲(chǔ)氣瓶→高壓儲(chǔ)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(jī)和儲(chǔ)氣罐的CNG 供應(yīng)。 本套系統(tǒng)采用撬裝式壓縮機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的壓縮，通過優(yōu)先控制盤來(lái)對(duì)氣體進(jìn)行管理。進(jìn)入撬裝式壓縮機(jī)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(duì)加氣機(jī)低壓管送氣；當(dāng)子站車壓力高于 10MPa 時(shí)，壓縮機(jī)一級(jí)循環(huán)， 二級(jí)工作；當(dāng)子站車壓力低于 10MPa 時(shí)，壓縮機(jī)兩級(jí)壓縮 。壓縮機(jī)系統(tǒng)的 PLC（可編程序控制器）對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)采集、故障診斷、故障顯示、優(yōu)先順序控制、順序啟動(dòng) /停機(jī)等全過程管理，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守全自動(dòng)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?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范》及《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定。按照《汽車用燃?xì)饧託庹炯夹g(shù)規(guī)范》，本站為三級(jí)站?？傮w布局考慮充分利用建站地點(diǎn)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(jī)、地面儲(chǔ)氣瓶組、加氣機(jī)、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(xiàng)目 10 表 22 每座 CNG 子站工藝部分主要工程量 項(xiàng) 目 規(guī) 格 單 位 數(shù) 量 備 注 天然氣壓縮機(jī)組 設(shè)計(jì)排氣壓力 25MPa，排量 1000Nm3/h 套 1 地面儲(chǔ)氣瓶組 PN32 3（水容積） 座 1 加氣機(jī) PN32 流量 20Nm3/min（雙槍） 臺(tái) 1 加氣機(jī) PN32 流量 60Nm3/min（雙槍） 臺(tái) 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(tái) 流量為 60Nm3/min雙槍加氣機(jī)； 專供出租車的加氣站使用 2 臺(tái) 流量為 20Nm3/min雙槍加氣機(jī)。 3 主要設(shè)備選型 設(shè)計(jì)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(jī) 天然氣壓縮機(jī)是本項(xiàng)目中的關(guān)鍵設(shè)備，只有天然氣壓縮機(jī)的安全可靠運(yùn)行，才能保證裝 置的正常運(yùn)行。 經(jīng)比較可知，進(jìn)口壓縮機(jī)的投資和國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)差別不大，但進(jìn)口壓縮機(jī)的運(yùn)行成本低，維修工作量小，維修費(fèi)用低，安裝方便。 進(jìn)口壓縮機(jī)的無(wú)故障運(yùn)行周期要比國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)長(zhǎng)得多。 對(duì)國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)和進(jìn)口壓縮機(jī)有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，詳見表 31。 表 31 國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)和進(jìn)口壓縮機(jī)指標(biāo)對(duì)比 項(xiàng)目 進(jìn)口壓縮機(jī)撬塊 國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī) 備注 方案特點(diǎn) 機(jī)械性能可靠，無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間 8000 小時(shí)，單機(jī)處理量大，系統(tǒng)配置完善。備品備件價(jià)格較貴且運(yùn)輸較困難。 單機(jī)處理量小，無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間3000 小時(shí)，維修頻繁。備品備件價(jià)格便宜 供貨方便。 壓縮機(jī)運(yùn)行 壓縮機(jī)運(yùn)行效率高 能耗比進(jìn)口機(jī)組高 10% 江蘇省南京市 CNG 加氣站項(xiàng)目 11 CNG 加氣站的能耗是其運(yùn)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(jī)組的能耗。 由于材料、制造工藝和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等因素的限制，目前國(guó)內(nèi)設(shè)備與進(jìn)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(gè)方面： a)國(guó)外設(shè)備原則上不選用備用機(jī)組，而國(guó)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(jī)組維護(hù)量差異很大，目前國(guó)外機(jī)組的維護(hù)周期一般在 6000～ 8000h之間，而國(guó)內(nèi)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行水 平則遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于該水平； c)國(guó)外機(jī)組成撬率高，而國(guó)內(nèi)機(jī)組成撬率低，現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量大。 在自控水平方面，國(guó)內(nèi)外壓縮機(jī)組的差異較大。盡管有部分國(guó)產(chǎn)機(jī)組今年來(lái)也采用了軟啟動(dòng)和 PLC 控制等技術(shù)，但在控制對(duì)象、可靠性等方面仍存在較大的差異；國(guó)外壓縮機(jī)組的自控水平明顯領(lǐng)先于國(guó)產(chǎn)機(jī)組。 綜上所述，在現(xiàn)階段優(yōu)先選用進(jìn)口對(duì)稱平衡式壓縮機(jī)組。 加氣機(jī) 加氣機(jī)按進(jìn)氣方式分為單線制、二線制和三線制。根據(jù)國(guó)內(nèi)外 CNG 加氣站設(shè)備的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)以及南京市 CNG 項(xiàng)目的具體特點(diǎn)，建議選用三線制加氣機(jī)。 CNG 加氣機(jī)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(shí)可根據(jù)主要用戶特點(diǎn)選型。 子站拖車