哈爾濱市天然氣子站設備選型分析

高 奐

(哈爾濱中孚能源有限公司,哈爾濱 150016)

哈爾濱市天然氣子站設備選型分析

高 奐

(哈爾濱中孚能源有限公司,哈爾濱 150016)

壓縮天然氣子站設備選型一直處于不停地爭論中，文中通過作者多方位市場調查，分析各類子站設備的利弊，提出自己的見解，供讀者參考。

壓縮天然氣；設備選型；加氣站

0 引 言

自2008年哈爾濱中慶燃氣建成我市首座車用壓縮天然氣加氣站以來，哈爾濱市車用燃氣市場正在飛速發展，截止到2015年6月，哈爾濱市建成的天然氣加氣站已經超過40座。基本上能夠滿足現有燃氣車輛需求。我市現有車輛中，尚有7 000余臺出租車，以柴油為動力，這些車輛將在4年內陸續下線，按照政府要求，更新的車輛必須使用清潔能源，現有加氣站已經無法滿足燃氣車輛持續增加的需求。根據我市燃氣發展規劃，我市將建設60座天然氣加氣站，以滿足市區燃氣車輛的需求。

那么，哪種建站形式更適合哈爾濱燃氣市場的需求呢？作為燃氣行業的管理人員，我對本公司和其他燃氣企業設備進行了綜合性比較。

內容：

哈爾濱現有38座加氣站中，標準站共有6座，子站32座。

6座標準站分別是：中慶燃氣汽車公司站、電車公司站、天辰能源學院路加氣站、蕭紅大街加氣站、中慶中祥機場路加氣站、木材東街公濱路加氣站。因我市管道燃氣的經營權歸中慶和天辰所有，任何企業想建設標準站，必定要犧牲較大的利潤空間，所以，中慶燃氣和天辰燃氣擁有資源優勢，其他企業很難涉足。中國石油為了迅速占有車用天然氣市場，特地成立哈爾濱昆侖車用燃氣有限公司，并將加氣站的建設權從中慶燃氣剝離出來。天辰燃氣擁有松北民用管道經營權，但短時間內，松北燃氣車輛不會發生較大變化，現有加氣站處于培養市場階段，兩座加氣站基本能夠滿足五年內呼蘭區燃氣車輛的需求。標準站的氣源來自管道燃氣，受民用燃氣高峰的影響，短期內，哈爾濱市不會建設更多的標準站。

32座子站中，機械壓縮子站只有1座，液壓平推子站10座，液壓活塞子站21座。哪種設備更受企業傾睞，更適合哈爾濱燃氣市場需求呢？

通過對哈爾濱現有加氣站的調查，結合我市實際情況，本人認為，液壓活塞子站更適合于我市燃氣市場的發展需求。

天然氣子站設備先后經歷了機械壓縮子站、液壓平推子站和液壓活塞子站三種類型，壓縮天然氣加氣站初期，機械壓縮子站是企業唯一的選擇，機械壓縮子站生產廠家以安瑞科、四川金星、自貢通達為代表，占據整個燃氣市場份額的90%。

長春市天然氣加氣站起步較早，設備選型對哈爾濱市產生較大影響。2000年，嘉泰公司在前進廣場、自由大路東段建設2座天然氣汽車加氣站。到2008年，加氣站數量已經達到18座，其中機械壓縮子站多為先期建設。到2012年。長春市天然氣汽車加氣站實現運營的共有30座。其中20座機械壓縮子站，10座液壓平推子站。

在設備選型方面，長春經歷了從機械壓縮到液壓平推，又重新返回到機械壓縮的歷程。嘉泰兩個子站兼有液壓和機械壓縮兩種設備。在嘉泰后期建設的加氣站(包括松原)中，均采用機械壓縮子站。吉星先期建設的子站均為液壓子站，后期，衛星路液壓幸福子站改建為機械子站。目前吉星8座加氣站中有3座液壓子站和5座機械子站。其他建設液壓子站的企業有勇仲(2座)、長春燃氣(1座)、春城燃氣(2座)、中國石油(1座)。

哈爾濱市天然氣加氣站在2008年起步時期，正是液壓平推子站剛剛步入燃氣市場的時期。受長春影響，哈爾濱最初建設的子站均為平推子站，包括中孚能源4座子站，奧格瑞達5座子站和昆侖燃氣前期建設的4座油氣混合站均為液壓平推子站。

液壓平推子站為何逐步退出燃氣市場呢？最根本的原因是受哈爾濱地理條件制約。通過查詢哈爾濱歷年氣溫，每年12月、1月、2月平均最低氣溫均在-20 ℃以下(見表1)，已經超過液壓油的傾點(46號液壓油傾點-15 ℃)。啟動時，必須通過預熱，提前升溫。冬季寒冷天氣，多數出租車司機都選擇提前休息，通過查詢我公司冬季凌晨1:00至4:00加氣記錄，每個加氣子站在此時間段的平均加氣量不高于200方。液壓油正常工作溫度在40 ℃以上，低溫下長時間在掛車鋼瓶內存放，油溫降低，造成回油困難。

表1

液壓平推子站設備采用氣動執行器控制液壓油和天然氣的進出。氣動執行器靠空氣做動力，冬季極易出現冰堵現象，造成執行器無法開啟。液壓平推子站還存在以下不足：

(1)對母站CNG凈化要求較高：如果天然氣中水露點不達標，液壓油極易乳化，大大縮減了液壓油的使用壽命。

(2)液壓器件的壽命、更換費用、專用液壓油的使用壽命影響運營成本。

在液壓平推子站逐步退出市場的同時，液壓活塞子站漸漸顯露出優勢。液壓活塞式CNG子站壓縮機，是一種新型CNG加氣子站卸車增壓設備，是壓縮機的一種新形式。與傳統機械活塞壓縮機相比，它摒棄了傳統機械活塞式壓縮機原動機(如電動機)驅動曲軸、連桿、十字頭、活塞運動的剛性傳動，取之以高壓液壓流體直接驅動活塞運動做功完成氣體的吸氣、壓縮做功的柔性傳動。它結合了機械活塞壓縮機和液壓傳動共同的優點，其工作原理決定它擁有如下特點和優勢：

(1)用液體柔性傳動取代機械活塞壓縮機之曲軸連桿剛性傳動。傳動鏈短、簡捷，運動平穩，震動小、噪聲低。

(2)沒有復雜的曲軸、連桿、十字頭等機械零部件，易損件少，且多為標準件，維修簡便，維護成本低。

(3)液壓油與壓縮氣體完全隔離，氣體質量優異。

(4)適用于與普通拖車對接，可與機械子站和液壓子站共用拖車。

(5)取氣效率達90%。

(6)采用混冷技術，冷卻效率高，氣體出口溫度低(50 ℃以下)，液壓油不參與熱交換，油溫低，液壓油壽命長(20 000 h以上)。

當前，我國國內生產液壓活塞子站的廠家有武漢齊達康、四川金科、山東萬泰、北京普發。

按照單杠壓縮級別，可分為單杠一級壓縮和單杠二級壓縮。按照氣缸的位置，液壓活塞壓縮機又可分為立式活塞和臥式活塞。單杠二級壓縮可以實現雙杠輪流工作，在檢修過程中能夠實現不停機維修。這一點，深受用戶的歡迎，因為客戶能夠容忍加氣速度慢，但不能容忍沒有期限的等待。立式活塞和臥式活塞在實際運行中無較大差別，據廠家宣傳，臥式活塞受活塞自重的影響，易出現下端偏磨現象，但在實際工作中偏磨現象并不明顯。

液壓活塞子站設備呈現百家爭鳴態勢，各有所長。由于該設備真正進入燃氣市場，時間還不足6年，還需要用時間來繼續驗證。不論是立式活塞、還是臥式活塞，也不論單杠一級壓縮、還是單杠二級壓縮，能夠在短時間內取代液壓平推子站，已經足以證明它的優勢。

4 結束語

通過對哈爾濱市現有壓縮天然氣子站設備使用情況調查分析，個人認為，在哈爾濱市未來壓縮天然氣子站建設中液壓活塞子站將適合當地燃氣事業的發展。

[1] 哈爾濱天氣預報(http:∥weather.zuzuche.com/c253.html)

[2] 汽車加油加氣站設計與施工規范(GB50156-2012)

[3] 哈爾濱市“十五”清潔汽車行動發展規劃(2002年03月10日哈爾濱市雙燃料汽車領導小組辦公室)

Harbin Compressed Natural Gas Stations Equipment Selection Analysis

GAO Huan

(Harbin Zhongfu Energy Co., LTD.Harbin 150016,China)

Son compressed natural gas station equipment selection have been constantly debate, in this paper, the author comprehensive market survey and analysis of the pros and cons of various sub station equipment, put forward their own views, for readers reference.Key words: Compressed natural gas、equipment selection、CNG stations

Compressed natural gas; Equipment selection; Gas filling station

2015-05-11

2015-06-29

高 奐(1984-)，女，主要從事節能技術開發、天然氣應用。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.07.004

TE992.1

B

1009-3230(2015)07-0013-03