1、CNG加氣站壓縮機設備選型254壓縮機機組的選擇需要注意技術和經濟性兩方面的咨詢題 ，專門要注意 從整站建設的角度對所選機組的經濟性進行衡量。1技術方面應注意的要點（1）選擇有、油潤滑依舊無油潤滑壓縮機毋庸置疑，無油潤滑壓縮機對 氣體的油污染是最小的，合理的選擇應該是采納無油潤滑壓縮機；但由于 國內自潤滑材料的制約，要實現可靠性較高的無油潤滑尚不成熟，盡管十 多年前就有廠家進行過嘗試，終究由于國內材料基礎等多方面緣故又復原 到有油潤滑方案。從目前來講，建議企業以可靠性為主選擇有油和少油潤滑壓縮機，因 為即使選擇了無油機，由于建站標準和規范的要求，仍舊需要在加氣站中 配置相應的干燥、分離設備，無

2、法節約投資；相反會由于無油壓縮機本身 成本更高、運行費用和修理費用均高于有油潤滑壓縮機，而增加建站成本， 甚至顯現關鍵體填料、活塞環過早破舊的情形。選擇水冷、風冷依舊混冷壓縮機這方面的選擇，不同地區的廠家和 企業最為關注，也是爭辯最為猛烈的。客觀地講，冷卻方式關于壓縮機而 言不存在技術上的先進性差異，我們更關注的應該是哪種方式更適用。盡管風冷方式一直被多數人認為具有一定的技術難度 （要緊是因為CN G壓縮機的排氣壓力高，給冷卻器的設計、制造帶來了一定的難度）而顯得它有先進性，但國內已有中石化江漢三機廠等單位借鑒原有引進的大型天 然氣壓縮機組技術成功制造出全風冷橇裝 cNG壓縮機組，為寬敞的北方

3、用 戶提供了新的選擇。在參考文獻中作者通過國內外多種壓縮機的實際運行 得出的結論是具有代表性的。作者認為，要排除水冷機組的固有弊病，最 好的方法是選擇全風冷機組。有的企業認為，水冷機組的冷卻成效要好于風冷機組。但只要我們稍 加分析就會發覺，這種看法實際上是片面性的：CNG壓縮機在國外進展已有70多年歷史，從最初的水冷、風冷兩種冷卻方式并存，演化到現今的絕 大多數為風冷，講明兩個咨詢題，第一，國外成熟的機組技術更傾向于采 納風冷，排氣溫度不存在過高的咨詢題；第二，國內因為最初沒有引進壓 縮機設計技術，而是一些廠家依靠自身的高壓空氣壓縮機技術進行改進設 計的，并未針對天然氣介質專門進行優化選擇，造

4、成了一種先入為主的成 效，同時某些廠家出于自身產品宣傳的需要過分強調水冷機組的表面好處， 卻有意回避了水冷機組的許多不足：結垢、腐蝕、增加運行成本等。因而 造成目前大多數企業對國內壓縮機組選擇上的一些觀念誤區。能夠證明，即使在南方選擇全風冷機組也是可行的，我們能夠從熱力 學的角度簡單分析一下那個咨詢題。CNG壓縮機的壓縮介質為純度較高的天然氣（要緊成分為甲烷CH4,占 90以上 ）其壓縮因子一樣為 129，遠小于空氣的 1， 4。如此，在壓縮機 設計過程中每級壓縮之后排溫就遠比壓縮空氣時小，一樣廠家在設計時限 定每級排氣溫度（不通過冷卻）小于160C，而在實際設計中往往只有140C 左右，有的

5、壓縮級甚至不到100C。因此，從熱力學的角度講，CNG壓縮 機的設計是專門保守和安全的。而且，用戶們也不必要關懷壓縮機的每一 級的排溫，而只需要明白最后一級的排氣溫度就能夠了。最后一級的排溫對機組排出的壓縮天然氣的阻礙又有多大呢 ?用戶最關懷的是排氣量，從熱力學角度分析一下排氣溫度對排氣量的阻礙：一樣 地，全風冷壓縮機組最后一級排溫高于環境溫度 10-12C，極端一點，假設 環境溫度為39C,那么壓縮機的最終排氣溫度將達到 51 C （盡管這種工況不 多見，但我們能夠講明一些咨詢題 ），假設同時運行的水冷機組最終排氣溫 度為40C，而其他參數的阻礙不計（近似運算）。針對最后一級壓縮而言， 適用

6、氣體過程方程： pV=mRT在排氣壓力p均為25MPa時，可知壓縮氣體容積y與排氣溫度r成正 比，則在同樣氣缸工作容積下， 實際壓縮氣體容積流量與溫度 r 成反比， 即 V水冷/ V風冷=T風冷/ T水冷=（273+51）（273+40）=1 035即大約僅比水冷機組40C排氣溫度時容積流量減小 3. 5%。而全風冷機組在運行、愛護費用方面卻較水冷機組低許多，從長遠經 濟角度考慮，選擇全風冷機組更合理。至于溫度咨詢題，一樣在加氣站下 游均會設置高壓脫水裝置，該裝置會完成壓縮天然氣大部分的終極后冷和 脫水作用，與采納水冷機組時的差不實際上是十分微小的。至于混冷機組，盡管幸免了水冷機組的一些弊病，

7、但仍舊無法排除冷 卻水結垢、腐蝕和泄漏之后引起的一系列咨詢題。因而也不是最合適的方 式，而只是針對某些專門情形進行的一些改進措施。因此，綜合國外機組技術主流和排氣溫度對排氣量的阻礙的熱力學分 析，我們認為，全風冷壓縮機組是 CNG 加氣站建設的首要選擇，也是國際 國內CNG加氣站的進展趨勢。加氣站的建設除了應該考慮一次性設備投資， 更應該注意整站的運行、愛護成本。(3)壓縮機排氣量是否越大越好加氣站壓縮機的排氣量應該與所建CNG站需求的加氣量差不多匹配，不宜過大也不宜過小。這就像 CNG汽車選 擇20MPa壓力作為氣瓶儲氣壓力一樣的道理，什么緣故不選用更高壓力呢？ 更高壓力不是在氣瓶中能夠儲存

8、更多的天然氣嗎 ?這是綜合考慮到車用氣 瓶的容積重量比以及降低 CNG 加氣站運行成本所確定的優化結果。目前國內所建CNG加氣站要緊分為常規站和子母站兩類。CNG的進展尚處于一種快速、不穩固的狀態，局部地區的少數加氣站負荷較大，但 絕大多數加氣站處于加氣能力相對富裕的狀況。由于多方面的緣故，業主 在上報打算和作可行性研究直到方案設計時所考慮的加氣站加氣能力大多 被高估。這也是造成大多數業主盲目選擇大排量壓縮機的重要緣故。事實上，國際上關于加氣站壓縮機的排氣量的選取并非隨意而為，早 期的 300m3h 是按照客觀分析得來的： 一座高效率運行的加氣站， 氣量過 小無法滿足加氣車輛需求，氣量過大則會

9、造成機組頻繁停機、起動，對壓 縮機設備及其他有關設備造成不必要的損害，還會阻礙電網中的其他用戶。 按 5-10min 為一輛汽車加氣， 以出租車為例， 60L 水容積的車載氣瓶在壓力 20MPa狀態下儲氣量為13. 8m3(考慮到天然氣的壓縮因子)，采納加氣量為 300m3/h的壓縮機直截了當加氣需時 13. 8/300X 60min=2. 76min，因 此，一臺 300m3h 的壓縮機的加氣站至少能夠同時為兩輛出租車加氣。因此，實際加氣時并非簡單的直截了當加氣，而應該考慮加氣站氣庫 容量以及為提升氣庫利用效率選擇的優先順序操縱系統的良好等因素。但 一臺 300m3h 的壓縮機即可滿足 2輛

10、小車加氣卻是差不多事實， 過大的壓 縮機排量將會導致加氣站壓縮機的頻繁起動停機，不利于機組正常工作。 因此我們認為，在目前局部少數地區能夠選擇排量 600-650m3h 的壓縮機， 差不多足夠滿足 4輛汽車（亦即 4部加氣機）同時加氣（這種極限狀態相信在 任何地區都不多見），而更多的情形下小于600650m3/h的壓縮機也足以 滿足加氣需求，不必盲目追求壓縮機大排量。因此，常規站選擇 600 650m3h 的壓縮機是最佳方案，有一些進氣 壓力較低的地區選擇同樣功率的壓縮機組也能達到 500m3/ h以上的排氣 量，足夠滿足加氣需求。關于子母站也適用同樣的道理，考慮到加氣站實際處理氣量和車輛、

11、轉運車等綜合因素，目前比較合理的母站壓縮機排氣量選擇應該為 25004 500m3/ h,配置兩臺壓縮機為宜。如某地油氣混合站的日處理氣量8000m3 左右，日工作時刻 8h 左右，單臺 1250m3h 的壓縮機差不多足夠完成天 然氣的壓縮 （另一臺作為備機 ）。因此,片面追求加氣站排氣量將會帶來投資的龐大白費,業主們在投 資建站之前一定要認真分析站的容量,大排量壓縮機在運行成本上無疑會 超出小排量機組,導致白費。在電力增容、電費、易損易耗件等方面的成 本也會大大增加。2經濟性方面應注意的要點 我們對國內比較典型的壓縮機組結合加氣站常規站整站進行以下對比 分析。數據的采集依據的是一定時期的樣本數據,僅供參考。從對比能夠看出,排除與機組無關的電力增容等因素,選用三種不同 冷卻方式配置的機組在總體費用方面相差不多,全風冷機組甚至還略低。 而全風冷機組在集成度方面無疑要好于另外兩種非橇裝機組。在智能化操 縱方面也大大優于其他機組。另外,采納集成度專門高的 PLc 操縱系統能大大減輕操作人職員作量 和工作強度,降低運行操縱成本,提升安全性。20-3010* 15除了以上一次性固定投資白了對比之外,須注意的。在后期運行中,堅持選擇高可靠機組的后期費用也是業主們必性易損件理念使得全風冷機組安裝謁試 及誅卄費的閥件、活塞環的更換周期分不達到 8000h和4000h以