試析CNG加氣站工藝系統及其設備優化

吳文森（重慶燃氣集團股份有限公司大渡口分公司，重慶 400037）

試析CNG加氣站工藝系統及其設備優化

吳文森（重慶燃氣集團股份有限公司大渡口分公司，重慶 400037）

當前，工業正在迅猛發展，人們的環保意識也在持續提升，天然氣作為一種新能源，能夠起到降低污染物排放的效果，是替代汽油和柴油的一種優質能源。推廣天然氣汽車是眾多城市的首要選擇，這是基于天然氣優勢而言的。CNG加氣站指的是壓縮天然氣加氣站，隨著天然氣應用范圍的不斷擴大，CNG加氣站的發展受到了人們的廣泛關注。為此，本文重點分析了CNG加氣站工藝系統和設備的優化措施，希望能夠為提高加氣站經濟效益、降低成本、優化應用體驗而提供一些參考和建議。

CNG加氣站；工藝系統；設備；優化措施

當前，資源和環境保護愈來愈重要，尤其是在石油資源不斷短缺的現在，推廣天然氣汽車成為了很多城市轉變發展結構的首選[1]。但是，從現在的情況來看，CNG加氣站中還存在著一系列的問題，應用還不夠成熟，為此，應當加強對CNG加氣站工藝系統和設備的分析，進一步降低成本，提高相關設備的應用年限，解決供需上的矛盾。本文從CNG加氣站預處理系統及設備、CNG加氣站壓縮系統及設備、CNG加氣站加氣系統及設備三個方面入手，分析了相應的優化措施，具體如下。

1 CNG加氣站預處理系統及設備的優化分析

通過水合氧化鐵之間的化學作用，能夠實現吸收天然氣中H2S的效果，利用這一原理，在超水合氧化鐵中加入催化劑，制作脫硫劑，能夠將天然氣中H2S成分祛除，這一過程叫做固體脫硫法，也是預處理系統的工藝原理。通過調查發現，加氣站中脫硫裝置的投資金額與天然氣H2S含量存在著直接的聯系，H2S越多，那么所需的投資成本就越大，因此一次性裝料量也比較多，相應的費用也就越高。

經驗表明，高壓脫水有著占地面積小、成本低的特點，因此將高壓脫水裝置應用在CNG加氣站中，能夠起到較好的優化效果，但是這一點只適用于氣量較小的加氣站。低壓脫水裝置具有對氣源質量要求低、壓縮機空間大的特點，將這一裝置應用在CNG加氣站中，能夠延長活塞環和填料函的使用壽命，起到較好的優化效果。一般來說，低壓脫水裝置主要應用在天然氣處理量較大的加氣站中，其占地面積比較大。

2 CNG加氣站壓縮系統及設備優化分析

CNG加氣站的子系統主要有冷卻系統、緩沖罐、潤滑系統和壓縮機主機等，壓縮系統是其最為重要的一部分，因此壓縮機的安全性及運行狀況是非常關鍵的。在壓縮機使用過程中，其產生的進氣壓力范圍非常大，需要根據加氣站的需求設定進氣壓力的具體參數，同樣的是，壓縮機的排氣量范圍也比較大。一般來說，壓縮機的排氣壓力為25—28MPa，一般將其設置為25MPa。

壓縮機系統的優化主要分為三個部分：

①壓縮結構的優化。當前使用的壓縮機通常是對稱式的壓縮機或者角度式的壓縮機，對稱式的壓縮機對機體本身的平衡性有著較高的要求，要求氣缸與機體保持對稱，慣性力及慣性力矩保持平衡，同時曲軸之間的角度、切向力也應該是十分嚴密的，不能離有空隙。對稱式壓縮機的優點在于噪音小、震動小、平衡力好，應用范圍比較廣泛。角度式壓縮機和對稱式壓縮機不同，其功率受體積流量的影響比較大，一般應用在中小型的加氣站中。

②壓縮機潤滑方式的優化。壓縮機的潤滑途徑主要是無潤滑油和有潤滑油兩種，有潤滑油指的是在壓縮機壓力不斷增加的過程中，加入潤滑油，進而達到潤滑的效果，這種方式容易對天然氣的質量造成影響，注意事項比較多。無潤滑油指的是不使用潤滑油，這種方式容易產生摩擦過熱和氣缸磨損的情況，因此壓縮機只能始終保持低俗運行，壽命會受到一定的影響。對于潤滑方式的優化，應該選擇二者之間的潤滑方式，減少潤滑油的使用量，既可以減少對天然氣的影響，同時也能減小摩擦力，提高工作效率，延長機器的使用壽命。

③壓縮機的冷卻優化。水冷是壓縮機常用的冷卻優化方式，但是對于北方來說，由于冬季低溫，水容易結冰，因此水冷的優化效果不好。但是對于南方來說，則沒有這個顧慮，且南方夏季溫度在40℃以上，水冷方式成本較低，應用較為簡便、經濟。風冷也是一種常用的冷卻方法，其能夠較好的控制壓縮機的壓縮比，避免排氣溫度過高，且不受客觀環境的限制，是北方常選擇的壓縮機冷卻優化方式。

3 CNG加氣站加氣系統及設備優化分析

CNG加氣系統一般作為一種結算計量的工具，其作用在于向天然氣中添加氣體燃料，是一種應用頻率較高的設備，主要是由測控系統、管線、機殼、閥件、質量流量計組成。從外形上看，加氣機比較簡潔、大方，這是現代加氣機設備設計的優化結果表現，和傳統的加氣機相比，現代版更加注重人性化，因此更加方便操作者的使用。另外，CNG加氣機的壓力表以數字方式呈現，這樣直觀性更強，能夠減少故障情況的發生幾率，節約成本，提高及其的使用壽命，方便進行及時的維修和保養。

4 結語

CNG加氣站工藝系統和設備的優化，能夠促進CNG加氣站的發展，相關人員應該從日常的應用效果進行總結和分析，對工藝進行不斷的改進和優化，通過不懈的努力，來逐步提高CNG加氣站的使用效率，優化用戶的使用體驗，降低成本，延長設備的使用壽命，達到較好的優化效果。

[1]宋雪波.CNG加氣站工藝系統與設備優化研究[J].技術與市場,2015,12（09）:130-132.

吳文森（1983-），男，重慶人，學歷：本科，研究方向：CNG加氣站工藝設備研究