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壓縮機廠家進行調(diào)研,對大慶地區(qū)CNG加氣站建設(shè)在建站形式、壓縮機選型、壓縮機設(shè)計排量、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號站為壓縮機子站,其余均為液壓子站。據(jù)統(tǒng)計,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統(tǒng)計數(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)大慶燃氣公司壓縮天然氣分公司的統(tǒng)計數(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)提出幾點建議。1CNG汽車加氣站項目情況調(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)計情況的調(diào)研城市,并對相關(guān)CNG壓縮機廠家及液壓子站設(shè)備廠家進行了調(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壓縮機標準站,主要為出租車售氣,每日售氣需求較大。成都市范圍內(nèi)燃氣管網(wǎng)敷設(shè)覆蓋已比較全面,當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的CNG加氣站均為標準站。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800輛至1000輛,據(jù)了解情況,楊高路加氣站已停止營業(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加氣母站進行的調(diào)研,及與站內(nèi)運行管理人員的溝通,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加氣站以標準站居多,而且加氣供應(yīng)形式全部采用壓縮機增壓方式供應(yīng),主要原因是城市燃氣管網(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)運車運輸?shù)沫h(huán)節(jié)和成本。大慶地區(qū)由于燃氣管網(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行轉(zhuǎn)運。建議隨著大慶燃氣管網(wǎng)建設(shè)和管網(wǎng)氣質(zhì)情況的進一步完善,CNG汽車在大慶的進一步普及,大慶地區(qū)還是應(yīng)該建設(shè)CNG加氣標準站,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均為水冷式有潤滑油式CNG壓縮機。除上海白鶴母站采用壓縮機集成橇體放置在室外,其余均單獨建設(shè)了壓縮機間。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,冬季室外溫度遠遠低于南方,因此在壓縮機的選型上建議選擇風(fēng)冷式的無油(少油)壓縮機,減少了水冷系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備投資,更為經(jīng)濟合理。(3)關(guān)于壓縮機設(shè)計排量的確定。成都地區(qū)建成的CNG加氣標準站的設(shè)計供氣能力一般為15000Nm3/d,但場站運行實際上的售氣量一般都超出此設(shè)計能力,達到0Nm3/d以上。壓縮機實際運行時間基本上都超出12個小時,有的甚至全天滿負荷運行,超出在CNG加氣站設(shè)計供氣能力確定后一般按日10小時運行時間進行壓縮機選型的設(shè)計標準。調(diào)研組與CNG場站運行管理人員和壓縮機廠家進行了溝通和交流。相關(guān)技術(shù)人員認為現(xiàn)有壓縮機設(shè)備的技術(shù)已比較完善,能夠滿足全天滿負荷運行的使用要求,只需在不供氣的間隙做很短時間的維護即可,對于設(shè)備自身的運行穩(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)時間供氣能力設(shè)計能力為1.5x104Nm3/d實際能力為2.2x104Nm3/d設(shè)計能力為10x104Nm3/d加氣供應(yīng)型式壓縮機增壓供氣壓縮機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)計壓力27.5MPa27.5MPa加氣機臺數(shù)、型號4臺三線雙槍加氣機,流量為2-20m3/min,最大工作壓力為25MPa,運行限壓不超過20MPa;4臺三線雙槍加氣機,流量為80m3/min,最大工作壓力為25MPa,運行限壓不超過20MPa;壓縮機參數(shù)2臺L型四級水冷式油壓縮機,單臺排氣量為630Nm3/h,124KW/臺,壓縮機全天累計運行時間為20h;4臺M型四級水冷式壓縮機,單臺排氣量為3000Nm3/h,233KW/臺,壓縮機全天運行約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,加氣機側(cè)面引入加氣機管溝敷設(shè),溝內(nèi)填沙,加氣機底部引入加氣機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)壓縮機進排氣前后均設(shè)置脫水裝置壓縮機進排氣前后均設(shè)置脫水裝置總電氣負荷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)進氣價格1.65元/m31.65元/m3出站售氣價2.70元/m3(政府定價)2.70元/m3(政府定價)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,加氣車輛較多,要求保證單車加氣速度。針對這類情況,在進行壓縮機排量選型時,可考慮適當(dāng)增大壓縮機排量,設(shè)計供氣能力至少應(yīng)大于15000Nm3/d,采用壓縮機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)于壓縮機子站和液壓子站的比較。經(jīng)過對成都城市燃氣公司CNG分公司的調(diào)研及中石油西南設(shè)計院設(shè)計人員的溝通,成都市及成都周邊城市加氣子站全部采用壓縮機子站供氣的方式。經(jīng)過走訪四川金星壓縮機有限公司及廊坊安瑞科能源裝備控股有限公司,對壓縮機子站及液壓子站的優(yōu)缺點進行了初步比較,見表3。表3壓縮機子站與液壓子站對比表對比內(nèi)容壓縮機子站液壓子站技術(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)范標準主要優(yōu)點(1)在無槽車時可利用站內(nèi)儲氣瓶繼續(xù)給汽車加氣;壓縮機啟動較少,系統(tǒng)實現(xiàn)按低中高次序給汽車沖氣(2)國產(chǎn)化高,價格比較便宜(3)CNG槽車為普通槽車(1)雖然油泵電機啟動頻繁,但主電機功率較低(約35KW)(2)理論取氣率可達95%(3)不需建設(shè)儲氣瓶(井)(4)設(shè)備安裝簡單,時間短主要缺點(1)工序設(shè)備較多(2)取氣率可達95%,但取氣率控制在90%內(nèi),運行更為經(jīng)濟,拖車余氣較多(3)雖然電機啟動較少,但主電機功率為75KW,配電要求稍高(4)土建要求高,施工時間長(5)運行噪音大(6)系統(tǒng)換熱能耗較大(1)不能實現(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,油泵電機啟動頻繁,實際耗能較大(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)槽車切換時油管接頭較多,操作較繁瑣(5)沒有槽車時,不能實現(xiàn)給汽車加氣(6)依靠專門改造的槽車才能工作,價格較高經(jīng)過表3中對壓縮機子站和液壓子站的優(yōu)缺點比較,能夠看出兩種方式各有優(yōu)缺點,應(yīng)根據(jù)大慶每個CNG加氣站建設(shè)實際情況加以選擇。(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)運行管理人員及設(shè)計單位均建議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,價格較高。同時,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,而且很難保證回填土的夯實度和土壤沉降問題。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)計壓力,馬上自動切斷電加熱設(shè)備,這個方案需要對廠家定型PLC控制系統(tǒng)和軟件編程進行改造,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,一旦超壓及時進行泄放,同時站內(nèi)管理人員馬上停止電加熱裝置,這個方案需要建設(shè)單獨放散裝置,站內(nèi)管理人員及時掌握放散情況,需要列進站內(nèi)管理條例。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)計中的相關(guān)細節(jié)的認識、比較和分析,結(jié)合大慶地區(qū)的實際情況,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,壓縮機排量的