【正文】 4。 主要儀表設(shè)備 主要儀表設(shè)備表 序號(hào) 儀表名稱 單位 數(shù)量 備注 1 防爆型智能磁致液位探棒 臺(tái) 4 2 磁浮子液位計(jì) 臺(tái) 4 3 CZDA 集散顯示儀 臺(tái) 1 34 工藝方案 壓縮天然氣 子 站工藝系統(tǒng)一般由調(diào)壓計(jì)量系統(tǒng)、凈化干燥系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)組成。 調(diào)壓計(jì)量系統(tǒng) 對(duì)進(jìn)站氣體進(jìn)行過濾、計(jì)量及穩(wěn)壓，以保證進(jìn)站氣體 純凈，并進(jìn)行有效計(jì)量，同時(shí)，進(jìn)入壓縮機(jī)的氣體在通過緩沖罐進(jìn)行緩沖后，壓力趨于穩(wěn)定，減少氣流脈動(dòng)，保證壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。 干燥系統(tǒng) 天然氣在高壓狀態(tài)下容易析出水分和形成水化物。水分和一定的硫化氫結(jié)合，會(huì)對(duì)鋼類容器造成腐蝕及硫化氫致脆裂紋現(xiàn)象，對(duì)容器的危害很大。水分和二氧化碳結(jié)合，會(huì)生成碳酸，對(duì)鋼類容器也會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用。水化物在聚集狀態(tài)下是白色或帶鐵銹色的結(jié)晶體，一般水化物類似冰或致密的雪。它的生成會(huì)縮小管道流通截面，堵塞管路、閥件和設(shè)備。 為 保證生產(chǎn)設(shè)備的安全，尤其是用于運(yùn)輸?shù)母邏轰撈康陌踩?，《車用?縮天然氣》GB180472021 要求，加壓后的天然氣水露點(diǎn)應(yīng)低于最高操作壓力下最低環(huán)境溫度 50C。H2S 含量不超過 20mg/Nm3。從 沈丘縣 天然氣氣質(zhì)分析可以看出，進(jìn)入 子 站的天然氣不符合“車用壓縮天然氣”水露點(diǎn) 要求，所以必須設(shè)臵干燥系統(tǒng)。 脫水設(shè)備通常采用雙塔結(jié)構(gòu)，一塔脫水，另一塔再生，兩塔可以互換，保證了工序的連續(xù)性。脫水設(shè)備設(shè)臵在壓縮機(jī)前稱為前臵 低壓脫水；脫水設(shè)備設(shè)臵在壓縮機(jī)后稱為后臵高壓脫水。兩 35 者具體比較如下： （ 1） 前臵低壓脫水工藝： 工藝流程： 脫水：原料天然氣通過脫水塔，氣體中的水分被分子篩吸 附，使天然氣水露點(diǎn)低于 550C；當(dāng)分子篩被水飽和后，天然氣水露點(diǎn)高于 550C時(shí)，需切換進(jìn)另一脫水塔，而被飽和的分子篩塔將進(jìn)行再生， 循環(huán) 使用 。 再生：前臵低壓脫水工藝?yán)米陨淼膲嚎s機(jī)密閉循環(huán)天然氣，循環(huán)壓力與氣源壓力相同（低壓再生） ， 天然氣進(jìn)入再生塔加熱到2021C后，將水份帶出；熱濕天然氣經(jīng)冷卻分離后，通過壓縮往返循環(huán)。 特點(diǎn)： ：脫水、再生均與進(jìn)氣壓力相同，低壓相對(duì)安全； 在壓縮前對(duì)天然氣 進(jìn)行 干燥， 減輕壓縮機(jī)負(fù)荷，防止液擊現(xiàn)象發(fā)生，減少氣體中酸性雜質(zhì) 對(duì) 壓縮機(jī)的損害 ； 可采用獨(dú)立的閉式循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行再 生，不受壓縮機(jī)開機(jī)限制。 ：對(duì)天然氣中的含水率變化適應(yīng)性弱，脫水效果相對(duì)不穩(wěn)定；設(shè)備體積大，吸附劑用量大。 （ 2） 后臵高壓脫水工藝： 工藝簡述： 脫水：壓縮后的天然氣通過脫水塔，氣體中的水分被分子篩吸附，使天然氣水露點(diǎn)低于 550C；當(dāng)分子篩被水飽和后，天然氣 36 水露點(diǎn)高于 550C時(shí)，需將切換進(jìn)另一脫水塔，而被飽和的分子篩塔將進(jìn)行再生；往返循環(huán)。 再生： 1）后臵高壓脫水工藝?yán)?CNG 壓縮機(jī)壓縮后的天然氣，進(jìn)入加熱后的再生塔，將水分帶出；熱濕天然氣經(jīng)冷卻分離后，回到 CNG 壓縮機(jī)的入口，往返循環(huán)。 2）也可 利用原料天然氣再生，熱濕天然氣經(jīng)冷卻分離后進(jìn)入比原料氣壓力低的天然氣管道中。 ： 設(shè)備體積小，吸附劑用量少 ； 對(duì)天然氣中的含水率變化適應(yīng)性強(qiáng)，脫水效果相對(duì)穩(wěn)定； 在壓縮后對(duì)壓縮天然氣的干燥，可 保證所售氣質(zhì)的純凈，不但確保在發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒良好，同時(shí)也避免可能出現(xiàn)的對(duì)售氣系統(tǒng)的損害。 ： 脫水壓力高，高壓相對(duì)危險(xiǎn)；若利用原料天然氣再生，則不 需耗能， 但必須有比原料氣壓力低的天然氣管網(wǎng)；若利用壓縮天然氣再生，則再生過程必須與壓縮機(jī)同步進(jìn)行，一旦壓縮機(jī)工作時(shí)間較短，再生過程中斷，無法保證成品氣質(zhì)量。 根據(jù)目前 實(shí) 際應(yīng)用 ， 本工程采用 后 臵 高 壓脫水工藝。 壓縮系統(tǒng) 天然氣壓縮機(jī)將 25Mpa。壓縮機(jī)系統(tǒng)采用整體結(jié)構(gòu)，公共底盤上容納了壓縮機(jī)、電機(jī)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、氣體回收及放空系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)固定在混凝土 基礎(chǔ) 上 。 售氣系統(tǒng) 37 加氣 站設(shè)臵 4 臺(tái)雙槍售氣機(jī)為車輛 加氣。 工藝流程 原料天然氣通過管道輸送進(jìn)站，經(jīng)過過濾器過濾，再經(jīng)渦輪流量計(jì)量；然后進(jìn)入 緩沖罐， 再 進(jìn)入壓縮機(jī)經(jīng)多級(jí)壓縮加壓至 兆帕； 以高壓氣體狀態(tài)進(jìn)入脫水裝臵，天然氣經(jīng)脫水氣后水露點(diǎn)低于 550C；高壓氣體出脫水裝臵后 通過加氣柱給管束車加氣；當(dāng)管束車加氣壓力達(dá)到 兆帕?xí)r，加氣柱自動(dòng)關(guān)閉加氣槍，其質(zhì)量流量計(jì)自動(dòng)記錄加氣量和加氣壓力。工藝流程如下： 額額 工藝參數(shù) （ 1） 加氣 站日供氣量： 104Nm3/d （ 2）天然氣壓力： 進(jìn)站原料氣工作壓力 ； 進(jìn)站原料氣設(shè)計(jì)壓力 ； 壓縮機(jī)后最高工作壓力 ； 壓縮機(jī)后設(shè)計(jì)壓力 ； （ 3）天然氣溫度： 進(jìn)站原料氣溫度 常溫 ； 壓縮機(jī)出口溫度 不高于環(huán)境溫度 15 度。 天然氣管網(wǎng) 調(diào)壓、計(jì)量裝置 壓縮機(jī) 脫水裝置 加氣機(jī) CNG 汽車 38 主要工藝設(shè)備 天然氣壓縮機(jī) 壓縮機(jī) 結(jié)構(gòu) 形式比較 CNG壓縮機(jī)是 子 站中的關(guān)鍵設(shè)備，為保障加氣站的安全運(yùn)行，選擇技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)備是十分必要的。 用于天然氣的壓縮機(jī)壓比較大，基本上都是活塞往復(fù)式壓縮機(jī)。其結(jié)構(gòu)形式有臥式對(duì)稱平衡式 （ D 型） ，有立式，有角度式（ V型、雙 V 型、 W 型、倒 T 型等）。 子 站大 排量壓縮機(jī)國內(nèi)應(yīng)用最多的是 D 型機(jī)及 W 型 機(jī)。下面對(duì)兩種型式的壓縮機(jī)進(jìn)行比較。 （ 1） D 型機(jī) 氣缸 呈 水平布臵，并分布在曲軸兩側(cè)，在兩主軸承之間，相對(duì)列氣缸的曲柄錯(cuò)角為 180 度。大型活塞式壓縮機(jī) (500KW 以上 )大部分采用對(duì)稱平衡結(jié)構(gòu)。 它的特點(diǎn)如下： ，慣性力矩也很小，甚至為零。 ，能互相抵消，因而改善了主軸頸的受力情況，減小主軸頸與主軸承之間的磨損。 ，例如： 2 列， 4 列， 8 列， 12 列等，使得每列串連的氣缸數(shù)較少，安裝方便。 ，電機(jī)設(shè)臵在兩個(gè)機(jī)身之間，其優(yōu)點(diǎn)是列間距大，便于操作檢修。機(jī)身和曲軸的結(jié)構(gòu)和制造簡單。 。 39 （ 500KW 以上） 壓縮機(jī)采用對(duì)稱平衡型，其優(yōu)點(diǎn)很明顯，特別是對(duì)于大型高壓多級(jí)壓縮機(jī)，是較合理的結(jié)構(gòu)形式。 它的缺點(diǎn)如下： ，機(jī)身和曲軸的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 ，廠房要求大。 ，對(duì)下游用戶會(huì)造成影響，不利于環(huán)保。 ，列數(shù)必須是偶數(shù)。對(duì)于不同的入口壓力，級(jí)數(shù)的確定不夠靈活。 。壽命短。 （ 2） W 型機(jī) 氣缸中心線間有一定的夾角， 但不等于零或 180 度。 60 度時(shí)，其動(dòng)力平衡性最佳。 W 型各列的一階慣性力的合力，可用裝在曲軸上的平衡塊達(dá)到大部分或完全平衡，因此機(jī)器可取較高的轉(zhuǎn)數(shù)。 ，有利于氣閥的安裝與布臵，因而使氣閥的流通面積有可能增加，中間冷卻器和級(jí)間冷卻器可以直接裝在機(jī)器上，結(jié)構(gòu)緊湊。 W 型壓縮機(jī)可以將若干列的連桿連接在同一曲拐上，曲軸的拐數(shù)可減少，機(jī)器的軸向長度可縮短，因此主軸頸能采用滾動(dòng)軸承。 ，有利于環(huán)保。 40 度式 W 型壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，同樣的空間情況下，會(huì)留有較大的檢修空間。 它的缺點(diǎn)如下： ，易產(chǎn)生震動(dòng)。 。 。 壓縮機(jī)冷卻方式 比較 壓縮機(jī)冷卻系統(tǒng)可分為水冷 、混冷、 風(fēng)冷 三 大類。 風(fēng)冷方式：冷卻效果一般，設(shè)備噪音較大，常用于北方寒冷地區(qū)，在南方炎熱地區(qū)冷卻效果較差。 混冷方式：冷卻方式較好，常用于城區(qū)對(duì)噪聲要求較高的區(qū)域。 水冷方式：冷卻效果最好，但需要增加一套冷卻水系統(tǒng)，使用成本較高。 國內(nèi)外 壓縮機(jī)比較 國產(chǎn)壓縮機(jī)與進(jìn)口壓縮機(jī)指標(biāo)對(duì)比詳見下表。 壓縮機(jī)比較一覽表 項(xiàng)目 意大利賽福 美國 ANGI 國產(chǎn)壓縮機(jī) 結(jié)構(gòu)形式 W 型 D型 D型 冷卻形式 混冷 風(fēng)冷 風(fēng) 冷 單臺(tái)排氣量（ Nm3/h） 1750 2021 1256 配臵臺(tái)數(shù)（臺(tái)） 2 2 2 工程建設(shè)投資（萬元） 1399 1545 ~800 對(duì)天然氣氣質(zhì)要求 要求高 要求高 要求低，適應(yīng)力強(qiáng) 41 維護(hù)費(fèi)用 易損部件成本 較 高；若其它部件損壞費(fèi)用更高，維護(hù)成本高 易損部 件成本很高；若其它部件損壞費(fèi)用更高，維護(hù)成本高 易損部件更換率較高，但維護(hù)成本低 售后服務(wù) 售后服務(wù)及時(shí)，一般問題國內(nèi)工程師即可解決。 遇疑難故障，國外專家診斷，再由國外發(fā)部件，維護(hù)周期很長；國外專家費(fèi)太高；并只能通過代理商聯(lián)系廠家 售后服務(wù)及時(shí) 運(yùn)行情況 無故障運(yùn)行時(shí)間 8000 小時(shí)，性能好，運(yùn)行平穩(wěn)，極少有因部件質(zhì)量引發(fā)故障 無故障運(yùn)行時(shí)間8000 小時(shí)，性能好，運(yùn)行平穩(wěn)，極少有因部件質(zhì)量引發(fā)故障 無故障運(yùn)行時(shí)間5000 小時(shí)，易損件會(huì) 經(jīng)常發(fā)生 小故障 PLC 控制 自動(dòng)化集成度高，安全、送氣控制靈敏， 系統(tǒng) 出現(xiàn)問題時(shí)，經(jīng)廠家同意，用戶破解密碼后可做修改和維護(hù) 自動(dòng)化集成度高，安全、送氣控制靈敏， 系統(tǒng)加密，出現(xiàn)問題用戶不能修改和維護(hù) 壓縮機(jī)組自身控制壓力、溫度、過載的模擬信號(hào)水平偏低 ， 系統(tǒng)可不加密，出現(xiàn)問題用戶能修改和維護(hù) 產(chǎn)品制造加工精度 模塊化設(shè)計(jì)，能確保加工精度 模塊化設(shè)計(jì)，能確保加工精度 加工精度比進(jìn)口差 市場占有率 進(jìn)口設(shè)備中市場占有率最高，在新疆、吉林、內(nèi)蒙等地均有 市場占有率逐年下降，目前已很少采用 由于產(chǎn)品質(zhì)量提高，近年 站 普遍選用，市場占有率高 結(jié)論： 國產(chǎn)壓縮機(jī) 生產(chǎn)廠 已能生產(chǎn)大排量的加氣 子 站壓縮機(jī)，雖然 事故率高，維修頻繁 ，但其投資少，售后服務(wù)及時(shí) 。進(jìn)口壓縮機(jī)價(jià)格比國產(chǎn)壓縮機(jī)貴， 雖然 運(yùn)行穩(wěn)定； 但 存在 維護(hù)、配件成本高 等缺點(diǎn)。 通過以上綜合比較 本工程推薦選用 國產(chǎn)壓縮機(jī) 。 壓縮機(jī)選型 加氣站 日供氣量為 104Nm3。 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，壓縮機(jī)每天 42 工作時(shí)間不應(yīng)超過 16小時(shí)，選擇排氣量 200h 的壓縮機(jī) 2 臺(tái)， 1 開1 備 。 壓縮機(jī)主要工藝參數(shù)： ： 200m3/h ： ： 25MPa ：不高于環(huán)境溫度 15 度 e. 壓縮級(jí)數(shù)：三級(jí) f. 冷卻方式： 風(fēng)冷 g. 電機(jī)功率： 30kw 脫水裝臵 選用 1 臺(tái) 后 臵脫水裝臵，采用 二 臺(tái)壓縮機(jī)配臵一臺(tái)脫水裝臵的 工藝流程。 脫水裝臵主要工藝參數(shù)： 設(shè)計(jì)壓力 : 工作壓力： 設(shè)計(jì)溫度： 100? 工作溫度： 40? 處理最大氣量： 250Nm3/h 脫水后露點(diǎn)溫度： ≤ ?（常壓下） 吸附劑： 專用 4A 分子篩 再生氣溫度： ≤ ? 43 總功率： 30KW 加氣機(jī) 加氣站 選用 4 臺(tái)加氣 機(jī) ，計(jì)量設(shè)備采用質(zhì)量流量計(jì)。 加氣 機(jī)為 雙 槍高速加氣 機(jī) ，加氣管線帶有放空裝臵，可以通過 放散塔 放空到大氣中，當(dāng)瓶內(nèi)壓力達(dá)到 20MPa 時(shí)， 自動(dòng) 停止供氣。 主要技術(shù)參數(shù)： 設(shè)計(jì)流量 : 240Nm3/min 最高工作壓力： 設(shè)計(jì)壓力： 計(jì)量 精度等級(jí)： 級(jí) 計(jì)量、穩(wěn)壓系統(tǒng) 選用小時(shí)處理氣量 250Nm3的計(jì)量、穩(wěn)壓系統(tǒng)一套。 整個(gè)系統(tǒng)由天然氣過濾器、調(diào)壓器、流量計(jì)