大慶地區(qū)CNG加氣站工程建設(shè)研究模板

資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。大慶地區(qū)CNG加氣站工程建設(shè)研究摘要:經(jīng)過對成都、上海兩地CNG加氣站建設(shè)情況,以及相關(guān)CNG壓縮機(jī)廠家進(jìn)行調(diào)研,對大慶地區(qū)CNG加氣站建設(shè)在建站形式、壓縮機(jī)選型、壓縮機(jī)設(shè)計(jì)排量、子站選型、高壓管材選擇和管道連接方式、高壓管道敷設(shè)方式、管路伴熱處理方案等幾方面提出幾點(diǎn)建議。關(guān)鍵詞:大慶地區(qū);CNG;加氣站;工程建設(shè);研究0前言大慶地區(qū)現(xiàn)建有加氣站子站11座,母站1座。各站加氣規(guī)模均為2x104m3/d。加氣站子站中1號、3號、4號、5號站為壓縮機(jī)子站,其余均為液壓子站。據(jù)統(tǒng)計(jì),大慶市擁有公交汽車2096輛,各類通勤汽車約輛。近年來,大慶市公交汽車每年以10％的速度增長。據(jù)大慶市公安局交警支隊(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,出租車數(shù)量以不規(guī)則速率增長,到2020年內(nèi)出租車數(shù)量控制在6000輛左右。據(jù)大慶燃?xì)夤緣嚎s天然氣分公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),出租車消耗天然氣40m3/d,公交車消耗天然氣80m3/d,汽車加氣需求量預(yù)測見表1。大慶市汽車加氣用氣量預(yù)測表時(shí)間(年)新增出租車(輛)1200160160160160新增公交車(輛)500700230230230其它車輛(輛)8001000200200200日總用氣量(104m3/d)2837.2440.3243.446.48年總用氣量(104m3/a)1022013593147171584116965在大慶地區(qū)CNG加氣站的建設(shè)剛剛起步時(shí)期,本人有幸參與代表性城市上海、成都兩地CNG加氣汽車及加氣站建設(shè)情況的調(diào)研,從而為大慶地區(qū)CNG加氣站的未來建設(shè)提出幾點(diǎn)建議。1CNG汽車加氣站項(xiàng)目情況調(diào)研經(jīng)過對國內(nèi)各大城市和大慶地區(qū)CNG加氣站的建設(shè)和發(fā)展現(xiàn)況的了解,挑選代表性城市成都、上海作為考察CNG加氣站設(shè)計(jì)情況的調(diào)研城市,并對相關(guān)CNG壓縮機(jī)廠家及液壓子站設(shè)備廠家進(jìn)行了調(diào)研。成都是國內(nèi)CNG發(fā)展起步比較早,也是發(fā)展情況較好的地區(qū)。本次主要對九眼橋CNG加氣站進(jìn)行了調(diào)研。九眼橋CNG加氣站位于成都市市中心,加氣站類型為CNG壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)站,主要為出租車售氣,每日售氣需求較大。成都市范圍內(nèi)燃?xì)夤芫W(wǎng)敷設(shè)覆蓋已比較全面,當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的CNG加氣站均為標(biāo)準(zhǔn)站。上海在成立了上海九環(huán)汽車天然氣發(fā)展有限公司,以公交車天然氣供應(yīng)為主業(yè),進(jìn)行天然氣加氣站的規(guī)劃、建設(shè)和經(jīng)營。全市有楊高路、成山路、市光路和莘莊4處天然氣加氣站,日加氣能力可達(dá)800輛至1000輛,據(jù)了解情況,楊高路加氣站已停止?fàn)I業(yè),在上海白鶴西氣東輸末站附近已新建成一座白鶴CNG加氣母站。本次主要對白鶴CNG加氣母站進(jìn)行了調(diào)研。以上兩座加氣站的具體情況見表2。2調(diào)研情況總結(jié)、分析和建議經(jīng)過對成都地區(qū)CNG加氣站和上海新建CNG加氣母站進(jìn)行的調(diào)研,及與站內(nèi)運(yùn)行管理人員的溝通,對比大慶地區(qū)CNG加氣站建設(shè)的情況,發(fā)現(xiàn)有以下一些特點(diǎn)和問題:(1)關(guān)于建站形式的選擇。調(diào)研城市建設(shè)的CNG加氣站以標(biāo)準(zhǔn)站居多,而且加氣供應(yīng)形式全部采用壓縮機(jī)增壓方式供應(yīng),主要原因是城市燃?xì)夤芫W(wǎng)敷設(shè)已經(jīng)很完善,為CNG加氣站直接提供了氣源,減少了子站轉(zhuǎn)運(yùn)車運(yùn)輸?shù)沫h(huán)節(jié)和成本。大慶地區(qū)由于燃?xì)夤芫W(wǎng)敷設(shè)還不完善,而且現(xiàn)狀氣源氣質(zhì)成份復(fù)雜,雜質(zhì)較多,因此現(xiàn)在應(yīng)優(yōu)先考慮CNG加氣子站的建站形式,在CNG母站利用子站拖車進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。建議隨著大慶燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)和管網(wǎng)氣質(zhì)情況的進(jìn)一步完善,CNG汽車在大慶的進(jìn)一步普及,大慶地區(qū)還是應(yīng)該建設(shè)CNG加氣標(biāo)準(zhǔn)站,既能夠減少成本,也能夠保證加氣氣源的供應(yīng)。(2)關(guān)于壓縮機(jī)選型的分析。調(diào)研城市建設(shè)的CNG加氣站所采用的壓縮機(jī)均為水冷式有潤滑油式CNG壓縮機(jī)。除上海白鶴母站采用壓縮機(jī)集成橇體放置在室外,其余均單獨(dú)建設(shè)了壓縮機(jī)間。主要原因是南方地區(qū)夏季炎熱多雨水,冬季環(huán)境溫度也不是太低,因此采用水冷式的壓縮機(jī)對工況溫度冷卻效果更好。大慶地區(qū)地處北方,夏季沒有南方炎熱,冬季室外溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于南方,因此在壓縮機(jī)的選型上建議選擇風(fēng)冷式的無油(少油)壓縮機(jī),減少了水冷系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備投資,更為經(jīng)濟(jì)合理。(3)關(guān)于壓縮機(jī)設(shè)計(jì)排量的確定。成都地區(qū)建成的CNG加氣標(biāo)準(zhǔn)站的設(shè)計(jì)供氣能力一般為15000Nm3/d,但場站運(yùn)行實(shí)際上的售氣量一般都超出此設(shè)計(jì)能力,達(dá)到0Nm3/d以上。壓縮機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間基本上都超出12個(gè)小時(shí),有的甚至全天滿負(fù)荷運(yùn)行,超出在CNG加氣站設(shè)計(jì)供氣能力確定后一般按日10小時(shí)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行壓縮機(jī)選型的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。調(diào)研組與CNG場站運(yùn)行管理人員和壓縮機(jī)廠家進(jìn)行了溝通和交流。相關(guān)技術(shù)人員認(rèn)為現(xiàn)有壓縮機(jī)設(shè)備的技術(shù)已比較完善,能夠滿足全天滿負(fù)荷運(yùn)行的使用要求,只需在不供氣的間隙做很短時(shí)間的維護(hù)即可,對于設(shè)備自身的運(yùn)行穩(wěn)定性方面不需要有太多顧慮。表2成都九眼橋CNG汽車加氣站和上海白鶴CNG加氣母站具體情況

項(xiàng)目成都九眼橋CNG汽車加氣站上海白鶴CNG加氣母站投產(chǎn)時(shí)間供氣能力設(shè)計(jì)能力為1.5x104Nm3/d實(shí)際能力為2.2x104Nm3/d設(shè)計(jì)能力為10x104Nm3/d加氣供應(yīng)型式壓縮機(jī)增壓供氣壓縮機(jī)增壓供氣總占地面積約2200平方米約6500平方米高壓管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)壓力27.5MPa27.5MPa加氣機(jī)臺數(shù)、型號4臺三線雙槍加氣機(jī),流量為2-20m3/min,最大工作壓力為25MPa,運(yùn)行限壓不超過20MPa;4臺三線雙槍加氣機(jī),流量為80m3/min,最大工作壓力為25MPa,運(yùn)行限壓不超過20MPa;壓縮機(jī)參數(shù)2臺L型四級水冷式油壓縮機(jī),單臺排氣量為630Nm3/h,124KW/臺,壓縮機(jī)全天累計(jì)運(yùn)行時(shí)間為20h;4臺M型四級水冷式壓縮機(jī),單臺排氣量為3000Nm3/h,233KW/臺,壓縮機(jī)全天運(yùn)行約12h;高壓管道管線材質(zhì)0Cr18Ni9(SUS304)0Cr18Ni9(SUS304)高壓管道管材管件連接方式除設(shè)備連接和閥門連接采用雙卡套連接外,其余均采用焊接連接;除設(shè)備連接和閥門連接采用雙卡套連接外,其余均采用焊接連接;高壓管道敷設(shè)方式管溝敷設(shè),溝內(nèi)填沙,加氣機(jī)側(cè)面引入加氣機(jī)管溝敷設(shè),溝內(nèi)填沙,加氣機(jī)底部引入加氣機(jī)高壓管道防腐方式無無高壓儲氣方式4口儲氣井,水容積3m3/口,150米深,高中低壓系統(tǒng)分配1:1:2地下儲氣井4口,水容積3m3/口,高中低壓系統(tǒng)分配1:1:2脫水系統(tǒng)壓縮機(jī)進(jìn)排氣前后均設(shè)置脫水裝置壓縮機(jī)進(jìn)排氣前后均設(shè)置脫水裝置總電氣負(fù)荷400kVA箱式變電站1座,單路供電消防系統(tǒng)手提式、推車式干粉滅火器及消火栓管網(wǎng)進(jìn)氣價(jià)格1.65元/m31.65元/m3出站售氣價(jià)2.70元/m3(政府定價(jià))2.70元/m3(政府定價(jià))站內(nèi)定員30人30人大慶地區(qū)現(xiàn)有CNG加氣站數(shù)量較少,站址分布距離較遠(yuǎn),加氣車輛較多,要求保證單車加氣速度。針對這類情況,在進(jìn)行壓縮機(jī)排量選型時(shí),可考慮適當(dāng)增大壓縮機(jī)排量,設(shè)計(jì)供氣能力至少應(yīng)大于15000Nm3/d,采用壓縮機(jī)直供的方式來滿足連續(xù)快速加注的要求,儲氣瓶(井)預(yù)先儲存的高壓天然氣只是為了滿足平時(shí)零星加氣的要求。待大慶地區(qū)CNG加氣站建設(shè)比較完善后,可適當(dāng)降低壓縮機(jī)排量,以儲氣瓶(井)的方式作為主要供氣方式。(4)關(guān)于壓縮機(jī)子站和液壓子站的比較。經(jīng)過對成都城市燃?xì)夤綜NG分公司的調(diào)研及中石油西南設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)人員的溝通,成都市及成都周邊城市加氣子站全部采用壓縮機(jī)子站供氣的方式。經(jīng)過走訪四川金星壓縮機(jī)有限公司及廊坊安瑞科能源裝備控股有限公司,對壓縮機(jī)子站及液壓子站的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了初步比較,見表3。表3壓縮機(jī)子站與液壓子站對比表對比內(nèi)容壓縮機(jī)子站液壓子站技術(shù)可靠性(1)通用成熟可靠(2)應(yīng)用廣泛(1)采用液壓技術(shù),增壓系統(tǒng)將特殊液壓介質(zhì)(低揮發(fā)性)直接充入已充分CNG的拖車鋼瓶內(nèi),將CNG推出并經(jīng)過加氣機(jī)給汽車加氣(2)第三代液壓增壓技術(shù),美國專利(3)暫無國家性規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)主要優(yōu)點(diǎn)(1)在無槽車時(shí)可利用站內(nèi)儲氣瓶繼續(xù)給汽車加氣;壓縮機(jī)啟動(dòng)較少,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)按低中高次序給汽車沖氣(2)國產(chǎn)化高,價(jià)格比較便宜(3)CNG槽車為普通槽車(1)雖然油泵電機(jī)啟動(dòng)頻繁,但主電機(jī)功率較低(約35KW)(2)理論取氣率可達(dá)95%(3)不需建設(shè)儲氣瓶(井)(4)設(shè)備安裝簡單,時(shí)間短主要缺點(diǎn)(1)工序設(shè)備較多(2)取氣率可達(dá)95%,但取氣率控制在90%內(nèi),運(yùn)行更為經(jīng)濟(jì),拖車余氣較多(3)雖然電機(jī)啟動(dòng)較少,但主電機(jī)功率為75KW,配電要求稍高(4)土建要求高,施工時(shí)間長(5)運(yùn)行噪音大(6)系統(tǒng)換熱能耗較大(1)不能實(shí)現(xiàn)按低中高秩序給汽車充氣,無優(yōu)先順序輸氣智能系統(tǒng)(2)因無儲氣系統(tǒng),在汽車加氣過程中,為保證設(shè)定高壓,油泵電機(jī)啟動(dòng)頻繁,實(shí)際耗能較大(3)由于液壓油與高壓氣接觸,是否存在游離油分子對氣質(zhì)的影響有待考察(4)槽車切換時(shí)油管接頭較多,操作較繁瑣(5)沒有槽車時(shí),不能實(shí)現(xiàn)給汽車加氣(6)依靠專門改造的槽車才能工作,價(jià)格較高經(jīng)過表3中對壓縮機(jī)子站和液壓子站的優(yōu)缺點(diǎn)比較,能夠看出兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)根據(jù)大慶每個(gè)CNG加氣站建設(shè)實(shí)際情況加以選擇。(5)關(guān)于CNG加氣站內(nèi)高壓部分的管材選擇和管道連接方式的選擇。在以上調(diào)研的CNG加氣站中,均采用0Cr18Ni9(SUS304)。在調(diào)研過程中,站內(nèi)運(yùn)行管理人員及設(shè)計(jì)單位均建議CNG高壓管材采用SUS304材質(zhì)。SUS303材質(zhì)管材在四川省已下文件不建議在CNG上使用,且價(jià)格已和SUS304接近。而0Cr17Ni12Mo2(SUS316)主要應(yīng)用在海水用設(shè)備、化學(xué)、染料等生產(chǎn)設(shè)備、照相、食品工業(yè)、沿海設(shè)施方面,耐腐蝕性好,價(jià)格較高。同時(shí),現(xiàn)有相關(guān)CNG設(shè)備接口材質(zhì)基本均為SUS304,建議CNG加氣站內(nèi)高壓部分的管材選用SUS304,對于管道連接、焊接均可保證材質(zhì)上的統(tǒng)一。在管材和管件連接上,除設(shè)備連接和閥門連接采用卡套或雙卡套連接外,其余均應(yīng)采用焊接連接;減少泄露的可能性,保證系統(tǒng)的安全。(6)關(guān)于CNG加氣站內(nèi)高壓管道敷設(shè)方式的分析。本次調(diào)研參觀的所有CNG加氣站均采用管溝敷設(shè),溝內(nèi)管道管架支撐,溝內(nèi)填砂。管溝敷設(shè)相比直埋敷設(shè),便于發(fā)現(xiàn)問題,直接打開蓋板即可進(jìn)行操作;如管道閥門問題,直埋敷設(shè)需開挖路面,查找泄漏點(diǎn),而且很難保證回填土的夯實(shí)度和土壤沉降問題。因此大慶地區(qū)CNG加氣站的高壓管道敷設(shè)建議采用管溝敷設(shè)的方式。(7)關(guān)于管路伴熱處理方案的分析。本次調(diào)研中所有站內(nèi)CNG管路上均未增加伴熱裝置,可是對于大慶地區(qū)冬季比較寒冷的情況,在CNG管路上一般加設(shè)纏繞式電伴熱帶。由于CNG高壓管路壓力較高,受溫度影響較大,因此加熱溫度及加熱時(shí)間控制上應(yīng)引起充分重視,特別是在不供氣情況下對管路持續(xù)加熱,可能會(huì)引起管路超壓爆裂或壓力過高頂壞設(shè)備的情況。對于這種情況,建議采用兩種方式加以避免:方案一、在管路上設(shè)置與電加熱裝置聯(lián)鎖的壓力變送器,將信號傳入壓縮機(jī)或液壓撬的PLC系統(tǒng),一旦管道內(nèi)氣體受熱膨脹壓力接近管路最高設(shè)計(jì)壓力,馬上自動(dòng)切斷電加熱設(shè)備,這個(gè)方案需要對廠家定型PLC控制系統(tǒng)和軟件編程進(jìn)行改造,改造起來比較麻煩;方案二、在受加熱的CNG管路上增加超壓放散管路,一旦超壓及時(shí)進(jìn)行泄放,同時(shí)站內(nèi)管理人員馬上停止電加熱裝置,這個(gè)方案需要建設(shè)單獨(dú)放散裝置,站內(nèi)管理人員及時(shí)掌握放散情況,需要列進(jìn)站內(nèi)管理?xiàng)l例。3結(jié)語經(jīng)過對以上地區(qū)的調(diào)研和交流,對各地CNG加氣站的建設(shè)和設(shè)計(jì)中的相關(guān)細(xì)節(jié)的認(rèn)識、比較和分析,結(jié)合大慶地區(qū)的實(shí)際情況,現(xiàn)階段大慶地區(qū)建設(shè)CNG加氣站應(yīng)優(yōu)先考慮CNG加氣子站的建站形式,選擇風(fēng)冷式的無油(少油)壓縮機(jī),壓縮機(jī)排量的