【正文】 山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報(bào)告 30 4 自控系統(tǒng)及通信 自控系統(tǒng) 設(shè)計(jì)依據(jù) 工藝專業(yè)及其它專業(yè)所提供的資料。吹掃低壓系統(tǒng)的壓力不大于設(shè)計(jì)工作壓力；吹掃宜分段進(jìn)行，不應(yīng)一次串通吹掃且設(shè)備吹掃應(yīng)單臺(tái)進(jìn)行。試壓完畢后，可燃介質(zhì)管道系統(tǒng)應(yīng)以最大工作壓力進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，試驗(yàn)介質(zhì)為壓縮空氣。壓力試驗(yàn)過程中若有缺陷，不得帶壓處理。 試壓及吹掃（1）試壓：可燃介質(zhì)管道系統(tǒng)安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行壓力試驗(yàn)。，若有不合格時(shí)，應(yīng)該按該焊工的不合格數(shù)加倍檢驗(yàn)，若仍有不合格則應(yīng)全部檢驗(yàn)。（2）無損檢測(cè)：，均應(yīng) 100％采用 X 射線照相檢驗(yàn)。，其他管道焊縫咬肉深度不應(yīng)大于 ，連續(xù)咬肉長(zhǎng)度不應(yīng)大于 100mm，且焊縫兩側(cè)咬肉總長(zhǎng)不應(yīng)大于焊縫全長(zhǎng)的 10％。涂色標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《油氣田地面管線和設(shè)備涂色標(biāo)準(zhǔn)》（SY004396） 。所有露空設(shè)備及管道安裝完畢后應(yīng)徹底除銹，并執(zhí)行《涂裝前鋼材表面預(yù)處理規(guī)范》 （SY/T040797）中的規(guī)定，達(dá)到 ST3 級(jí)為合格。 防腐所有非不銹鋼管道及管件均要求除銹后進(jìn)行防腐處理，根據(jù)《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕控制工程設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SY00071999）規(guī)定，埋地鋼質(zhì)管道采用聚乙烯粘膠帶防腐，補(bǔ)口補(bǔ)傷材料采用熱收縮套。管溝蓋板為水泥蓋板，山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報(bào)告 28 蓋板之間必須有縫隙以便于天然氣泄放。 高壓管件壓縮機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部（壓縮機(jī)與冷卻裝置）安裝系統(tǒng)管道由壓縮機(jī)供應(yīng)商自行確定；壓縮機(jī)系統(tǒng)出口至儲(chǔ)氣井、加氣區(qū)的高壓輸氣管道為不銹鋼（1Cr18Ni9）無縫鋼管，全部采用焊接或管接頭。根據(jù)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》 （GB501562022〈2022 版〉 ）中的規(guī)定，本工程增壓后的天然氣管線管材選用符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》 （GB/T 149762022）的奧式體不銹鋼管（1Cr18Ni9） ，管道連接采用焊接方式（與設(shè)備、閥門連接除外） 。 加氣區(qū)：加氣島呈矩形，罩棚為鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，6 臺(tái)加氣機(jī)分布于 6 個(gè)島上。 儲(chǔ)氣井：儲(chǔ)氣井布置在一條直線上，儲(chǔ)氣井自帶進(jìn)出口控制閥、排污閥。設(shè)計(jì)壓力： （調(diào)壓器前后）、充裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力為 。（4）截?cái)嚅y：選用啟閉迅速、高精度的 DN150 電動(dòng)式快速遙控截?cái)嚅y（美國(guó) ASCO 防爆電磁閥） 。（2）過濾器：選用 QT4150 DN150 型可排污式高效過濾器。主要工藝設(shè)備表及參考價(jià)格 表 序號(hào) 名 稱 規(guī)格、型號(hào) 單位 數(shù)量 總價(jià)（萬元）1 壓縮機(jī) 國(guó)產(chǎn) L 型 臺(tái) 3 1352 儲(chǔ)氣井 4m3(水容積)／口 口 4 1283 低壓深度脫水裝置 T2500 臺(tái) 1 284 售氣機(jī) JQDS40 臺(tái) 6 965 低壓系統(tǒng) 過濾、調(diào)壓、緩沖 套 1 256 計(jì)量系統(tǒng)氣體羅茨流量計(jì)或渦輪流量計(jì)套 1 87 冷卻系統(tǒng) 冷卻水塔和水泵 套 1 68 順序控制盤 國(guó)產(chǎn) 套 1 8合計(jì) 434 萬元 配氣設(shè)備（1）閥門：關(guān)鍵和常操作的閥門采用密封性好、操作靈活、質(zhì)量可靠的直通球閥，放空閥采用使用壽命長(zhǎng)，噪聲小、耐沖刷的節(jié)流截止放空閥，排污選用密封性能好，耐沖刷，操作方便的節(jié)流截止排污閥。根據(jù)本站生產(chǎn)和加氣規(guī)模，站內(nèi)儲(chǔ)氣裝置采用 4 口 4m3 儲(chǔ)氣井，所有儲(chǔ)氣瓶井布置在一條直線上，位于脫水裝置北面，按運(yùn)行壓力分為高壓、中壓、低壓三組，為最大程度提高儲(chǔ)氣裝置的取氣率，其水容積比值為 1:1:2。三種儲(chǔ)氣方案比較 表 項(xiàng) 目 小容積儲(chǔ)氣瓶 大容積儲(chǔ)氣瓶 儲(chǔ)氣井占地面積 大 中 小建設(shè)投資 低 高 中年檢修維護(hù)費(fèi) 高 較高 低市場(chǎng)占有率（%） 10 40 50安全性 低 高 高使用年限 1015 年 2025 年 2025 年由于目前安全性是加氣站考慮的第一要素，因此國(guó)內(nèi)新建 CNG 加氣站主要山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報(bào)告 25 是采用大容積儲(chǔ)氣瓶和儲(chǔ)氣井兩種方式。：小容積儲(chǔ)氣瓶的正常使用年限為 1015 年，而大容積儲(chǔ)氣瓶及儲(chǔ)氣井的正常使用年限可達(dá)到 2025 年。 上述三種方案比較如下： 由于小容積儲(chǔ)氣瓶單位容積小導(dǎo)致數(shù)量多、瓶閥多、漏點(diǎn)多，每次年檢均需拆卸瓶組，連接處易發(fā)生脫落，易發(fā)生爆炸；而大容積儲(chǔ)氣瓶數(shù)量少，系統(tǒng)阻力小，且制造要求高，目前均采用進(jìn)口產(chǎn)品，安全系數(shù)高；而儲(chǔ)氣井深埋地下，單位容積較大，接頭少，管壁厚，發(fā)生爆炸的危害小，同時(shí)儲(chǔ)氣井受環(huán)境溫度影響小。第二種方案：采用大容積儲(chǔ)氣瓶方法，共需 13 只 的大容積儲(chǔ)氣鋼瓶，儲(chǔ)氣設(shè)施（含土建）總投資約 174 萬元。經(jīng)脫水裝置脫水干燥后的成品氣中，水分可以達(dá)到：在常壓下露點(diǎn)溫度≤62℃，成品氣微塵含量≤5mg/m 3，微塵直徑小于 5μm，處理氣量為單臺(tái) 2500Nm3/h。（2）深度脫水裝置：根據(jù)壓縮機(jī)的工作能力，本站選用 1 臺(tái)國(guó)產(chǎn)前置低壓天然氣深度脫水裝置。進(jìn)口壓縮機(jī)與國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)性能比較 表 方案 進(jìn)口壓縮機(jī) 國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)優(yōu)點(diǎn)低噪音、低振動(dòng)進(jìn)氣壓力適應(yīng)范圍廣設(shè)計(jì)緊湊、安全性好、穩(wěn)定外形美觀、故障率低自帶隔雨、隔音外橇，可不修房?jī)r(jià)格較低定貨周期短維修方便，維修成本低，維修周期短。山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報(bào)告 22 主要工藝設(shè)備選型 增壓及充裝主要工藝設(shè)備（1）壓縮機(jī)：在正常情況下，標(biāo)準(zhǔn)站壓縮機(jī)工作時(shí)間宜按 16h 計(jì)算，30000Nm 3/d 規(guī)模CNG 站要求壓縮機(jī)產(chǎn)量為 1875Nm3/h 以上，因此推薦選用 3 臺(tái)電機(jī)功率為132kW 的國(guó)產(chǎn) （兩用一備）：運(yùn)行時(shí)間為 19h。（6）自動(dòng)化控制系統(tǒng)全站實(shí)行高度自動(dòng)化的控制管理，以工控機(jī)及可編程控制器 PLC 為核心，采用溫度及壓力傳感器實(shí)現(xiàn)各級(jí)壓力超壓，油、水壓低壓報(bào)警和過載保護(hù)，自動(dòng)記錄、故障顯示。攝像機(jī)安裝在加氣棚區(qū)、壓縮機(jī)脫水裝置房、站區(qū)及圍墻邊，用于監(jiān)視加氣情況、生產(chǎn)情況以及防盜報(bào)警，以確保加氣站的生產(chǎn)安全。（5）全站安全監(jiān)控系統(tǒng) A、可燃?xì)獗O(jiān)測(cè)站內(nèi)設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警器，監(jiān)測(cè)壓縮機(jī)、低壓脫水裝置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)控制柜及進(jìn)氣管線電磁閥連鎖，可自動(dòng)切斷壓縮機(jī)進(jìn)氣。（4）增壓系統(tǒng)本站采用電驅(qū)天然氣壓縮機(jī)，經(jīng)三級(jí)壓縮，將原料氣增壓到 25MPa。選用進(jìn)口高壓后置天然氣深度脫水裝置，深度脫去天然氣中水分，使原料天然氣露點(diǎn)達(dá)到或低于62℃（常壓下） 。（2）計(jì)量系統(tǒng)由于該站用氣量不大，擬采用國(guó)產(chǎn)氣體羅茨流量計(jì)或渦輪流量計(jì)。易受壓縮機(jī)負(fù)荷變化影響山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報(bào)告 20 有益于壓縮機(jī)工作環(huán)境和延長(zhǎng)壽命對(duì)管網(wǎng)氣質(zhì)要求不高當(dāng)管網(wǎng)氣體質(zhì)量不好（含水、硫、凝析油及固態(tài)雜質(zhì)），有可能對(duì)壓縮機(jī)造成腐蝕、磨損、液擊等損傷對(duì)管網(wǎng)氣質(zhì)有嚴(yán)格要求設(shè)備不受高壓/低壓交變負(fù)荷，無壓縮機(jī)潤(rùn)滑油污染，吸附劑、閥門等零部件壽命長(zhǎng)維修、運(yùn)行費(fèi)用低高低壓切換沖刷吸附劑，壓縮機(jī)潤(rùn)滑油有可能污染吸附劑，閥門、管件及其它零部件要承受高低壓，高低溫交變負(fù)荷，其安全、可靠性大幅降低，再生氣回收利用困難維修、運(yùn)行費(fèi)用很高吸附劑裝填量大，單塔吸附時(shí)間12 小時(shí)，再生循環(huán)工藝復(fù)雜體積、重量大，投資較大吸附劑裝填量小，單塔吸附時(shí)間8小時(shí)，無需再生循環(huán)工藝體積、重量小，投資較小由于本站原料氣氣質(zhì)穩(wěn)定，含水量變化不大，進(jìn)站壓力較低,所以本站推薦采用方案 1 流程，即前置低壓脫水方式。低壓/高壓脫水裝置技術(shù)比較 表 低壓/級(jí)間( 前置) 高壓(后置)適用于 2022~10000m3/h 中大型站處理氣量較大適用于 2500m3/h 以下小型站處理氣量較小一般多在大于 ，壓力過低，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備過于龐大管網(wǎng)壓力不宜太低當(dāng)管網(wǎng)壓力過低，對(duì)壓縮機(jī)的壓縮比、級(jí)數(shù)、功率有較大影響與管網(wǎng)壓力無直接關(guān)系不受壓縮機(jī)起停影響，再生為獨(dú)立閉式循環(huán)系統(tǒng)，工作壓力一般在 以下，再生過程連續(xù)完整，再生效果徹底，保護(hù)壓縮機(jī)，延長(zhǎng)壓縮機(jī)壽命。工藝技術(shù)方案的變化主要是根據(jù)脫水方式的不同來確定，根據(jù)脫水方式的不同，本站可采用兩種工藝技術(shù)方案：方案 1：山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報(bào)告 19 壓力約 原料天然氣進(jìn)站后，先經(jīng)過濾、計(jì)量、調(diào)壓（調(diào)壓后壓力穩(wěn)定在 ）進(jìn)入前置脫水裝置深度脫去其中的水分，使其露點(diǎn)達(dá)到或低于62℃（常壓下） ，脫水后的天然氣進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮機(jī)三級(jí)增壓，達(dá)到25Mpa；壓縮后的天然氣經(jīng)分配裝置進(jìn)入儲(chǔ)氣裝置再通過售氣機(jī)給車輛加氣或直接通過售氣機(jī)給車輛加氣。由于加氣站發(fā)展至今，其工藝流程已相當(dāng)成熟，根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《車用壓縮天然氣》（GB180472022）和《 汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》 （GB501562022〈 2022 版〉 ）的規(guī)定，CNG 加氣站的工藝流程應(yīng)包括以下幾個(gè)部分：原料天然氣氣質(zhì)處理（過濾、脫硫、脫水） 、計(jì)量及天然氣增壓、高壓天然氣儲(chǔ)存及分配、天然氣充裝。 設(shè)計(jì)范圍（1）加氣工藝系統(tǒng)；（2）全站集中控制及管理系統(tǒng)；（3）全站配套公用工程；（4）組織機(jī)構(gòu)和勞動(dòng)定員；（5）工程投資經(jīng)濟(jì)分析；山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報(bào)告 16 主要工程量及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)鄂爾多斯市****包府路 CNG 加氣站主要工程量及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 表 序號(hào) 名 稱 單 位 數(shù) 量 備 注1 設(shè)計(jì)規(guī)模車用壓縮天然氣 萬 m3／d 儲(chǔ)氣井 16m3（水容積）2 主要工程量低壓系統(tǒng) 套 1 含過濾、調(diào)壓等（一用一備）壓縮機(jī) 臺(tái) 3單臺(tái) 780Nm3/h電機(jī)功率 132KW高壓深度脫水裝置 臺(tái) 1 處理氣量 2500Nm3/h儲(chǔ)氣井 口 4 4m3（水容積） /口山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報(bào)告 17 2 氣源 氣質(zhì)參數(shù)（1）天然氣的組成 天然氣組分表（mol%） 表 組分 CH4 C2H6 C3H6 iC4H10 iC5H12 iC6H12組分 組分 H2 He N2 CO2 H2S H2O組分 微量 （2）天然氣性質(zhì)比重：密度：高熱值： MJ/m3低熱值： MJ/m3華白指數(shù)：高壓充裝系統(tǒng) 套 1 加氣機(jī) 6 臺(tái)監(jiān)控（含計(jì)量）系統(tǒng) 套 1 氣體羅茨流量計(jì)或渦輪流量計(jì)配套工程 套 1 總圖、建筑、水、電、訊等3 人員配置 人 244 站區(qū)占地面積 m2 5 總建筑面積 m2 6 電 年 耗 量 萬 kWh 1797 水 年 耗 量 萬 m3 8 固定資產(chǎn)投資總額 萬元 13109 天然氣進(jìn)氣價(jià) 元 /m3 10 壓縮天然氣售價(jià) 元 /m3 山西祈縣 CNG 加氣站工程 可行性研究報(bào)告