與加油站合建的壓縮天然氣加氣站的設(shè)計(jì)

摘 要

摘要：由于設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，設(shè)置儲(chǔ)氣井(瓶)的常規(guī)CNG加氣子站不適宜與加油站合建。無(wú)需設(shè)置儲(chǔ)氣井(瓶)的液壓增壓橇式加氣子站和液壓壓縮機(jī)式加氣子站能夠滿足規(guī)范的要求，與加油
摘要：由于設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，設(shè)置儲(chǔ)氣井(瓶)的常規(guī)CNG加氣子站不適宜與加油站合建。無(wú)需設(shè)置儲(chǔ)氣井(瓶)的液壓增壓橇式加氣子站和液壓壓縮機(jī)式加氣子站能夠滿足規(guī)范的要求，與加油站合建。對(duì)這兩種形式加氣子站的工藝流程、主要設(shè)備、總平面設(shè)計(jì)、主要特點(diǎn)進(jìn)行了探討，對(duì)兩種形式的加氣子站進(jìn)行了比較，分析了各自的適用條件。
關(guān)鍵詞：壓縮天然氣加氣站；合建站；液壓增壓橇式加氣子站；液壓壓縮機(jī)式加氣子站；加油站
    CNG作為一種清潔汽車燃料，不僅能夠大幅降低汽車的運(yùn)行費(fèi)用，而且對(duì)環(huán)境的污染小，安全可靠，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。隨著管道天然氣的發(fā)展，管道沿線城市相繼建成很多CNG加氣站。但是，城市建成區(qū)內(nèi)的用地比較緊張，單獨(dú)建設(shè)CNG加氣站的用地很難找到。另一方面，由于CNG作為汽車燃料具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，對(duì)CNG的需求量越來(lái)越大，CNG的供應(yīng)也越來(lái)越緊張。而油品作為傳統(tǒng)的汽車燃料，在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍然是汽車的主要燃料。因此，在城市建成區(qū)內(nèi)，加油和壓縮天然氣加氣合建站將成為汽車燃料加注站的主要方式[1]。
1 CNG加氣站的主要形式
   ① CNG加氣母站
   通常建在城市門站、儲(chǔ)配站或高一中壓調(diào)壓站內(nèi)，以利于天然氣流量和壓力達(dá)到要求。天然氣經(jīng)過(guò)脫硫、脫水等工藝，進(jìn)入壓縮機(jī)被壓縮到25MPa，通過(guò)加氣柱給CNG氣瓶車加氣，或通過(guò)順序控制盤及儲(chǔ)氣井(瓶)直接給CNG汽車加氣。加氣母站的主要設(shè)備有計(jì)量穩(wěn)壓裝置、脫硫脫水裝置、緩沖罐、橇裝壓縮機(jī)組、加氣柱、順序控制盤、儲(chǔ)氣井(瓶)、加氣機(jī)等。
   ② CNG加氣子站
   通常建在車流量較大的中心城區(qū)周邊，以CNG氣瓶車從CNG加氣母站運(yùn)來(lái)的CNG作為原料氣。氣瓶車中的CNG通過(guò)卸氣柱，經(jīng)橇裝壓縮機(jī)增壓至25MPa，通過(guò)順序控制盤分別進(jìn)入高、中、低壓儲(chǔ)氣井(瓶)。當(dāng)高、中、低壓儲(chǔ)氣井(瓶)的壓力全部達(dá)到25MPa時(shí)，橇裝壓縮機(jī)自動(dòng)停機(jī)。高、中、低壓儲(chǔ)氣井(瓶)中的天然氣由加氣機(jī)控制并自動(dòng)給CNG汽車加氣。當(dāng)儲(chǔ)氣井(瓶)的壓力接近20MPa時(shí)，橇裝壓縮機(jī)啟動(dòng)向儲(chǔ)氣井(瓶)補(bǔ)氣，在補(bǔ)氣過(guò)程中，如遇車輛加氣，順序控制盤自動(dòng)切換，優(yōu)先向汽車加氣。CNG加氣子站的主要設(shè)備有CNG氣瓶車、卸氣柱、橇裝壓縮機(jī)、順序控制盤、儲(chǔ)氣井(瓶)、加氣機(jī)等。
   ③ CNG加氣標(biāo)準(zhǔn)站
   通常建在市區(qū)內(nèi)，以城區(qū)管網(wǎng)的天然氣作為原料氣。天然氣經(jīng)過(guò)脫硫、脫水等工藝，進(jìn)入橇裝壓縮機(jī)被壓縮到25MPa，經(jīng)過(guò)順序控制盤進(jìn)入儲(chǔ)氣井(瓶)儲(chǔ)存或通過(guò)加氣機(jī)給CNG汽車加氣。加氣標(biāo)準(zhǔn)站的主要設(shè)備有計(jì)量穩(wěn)壓裝置、脫硫脫水裝置、緩沖罐、橇裝壓縮機(jī)組、順序控制盤、儲(chǔ)氣井(瓶)、加氣機(jī)等。
2 合建站的要求及形式
   ① 合建站的要求
   《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(2006年版)GB 50156—2002第3.0.7條規(guī)定，加油和壓縮天然氣加氣合建站的等級(jí)劃分見(jiàn)表1。
表1 加油和壓縮天然氣加氣合建站的等級(jí)劃分[2]
級(jí)別
油品儲(chǔ)罐容積/m3
管道供氣加氣站儲(chǔ)氣設(shè)施總?cè)莘e/m3
加氣子站儲(chǔ)氣設(shè)施總?cè)莘e/m3
總?cè)莘e
單罐容積
一級(jí)
61～100
≤50
≤12
≤18
二級(jí)
≤60
≤30
注：柴油罐容積可折半計(jì)入油罐總?cè)莘e。
   《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(2006年版)GB 50156—2002第4.0.2條規(guī)定，在城市建成區(qū)內(nèi)不應(yīng)建一級(jí)加油站、一級(jí)液化石油氣加氣站和一級(jí)加油加氣合建站。因此，在城區(qū)內(nèi)已建成的加油站內(nèi)增加建設(shè)CNG加氣站，只能建設(shè)二級(jí)加油和壓縮天然氣加氣合建站。并且，合建站中的CNG加氣標(biāo)準(zhǔn)站的儲(chǔ)氣設(shè)施總?cè)莘e不得大于12m3，CNG加氣子站的儲(chǔ)氣設(shè)施總?cè)莘e不得大于18m3。此外，《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(2006年版)GB 50156—2002第3.0.7條的條文說(shuō)明指出，加氣子站儲(chǔ)氣設(shè)施包括車載儲(chǔ)氣瓶和站內(nèi)固定儲(chǔ)氣瓶(或儲(chǔ)氣井)。
   ② 合建站的形式
   《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(2006年版)GB 50156—2002規(guī)定，與加油站合建的CNG加氣站應(yīng)是加氣標(biāo)準(zhǔn)站或子站。CNG加氣標(biāo)準(zhǔn)站是以城區(qū)管網(wǎng)的天然氣作為原料氣給CNG汽車加氣，這種加氣方式會(huì)導(dǎo)致城市用氣高峰時(shí)管網(wǎng)壓力降低，也會(huì)產(chǎn)生居民用氣與汽車用氣的矛盾。尤其在冬季，這種矛盾更為突出。因此，城區(qū)內(nèi)與加油站合建的CNG加氣站的主要形式為加氣子站。
    配備CNG氣瓶車、卸氣柱、活塞連桿式壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣井(瓶)、加氣機(jī)等設(shè)備的CNG加氣子站通常被稱為常規(guī)CNG加氣子站。.常規(guī)CNG加氣予站中的CNG氣瓶車的容積為18m3，已經(jīng)等于規(guī)范規(guī)定的容積上限。如果采用常規(guī)CNG加氣子站與加油站合建的方式，則要求CNG加氣子站不能建設(shè)儲(chǔ)氣井(瓶)。這種情況下，有車輛需要加氣時(shí)，壓縮機(jī)就必須啟動(dòng)，將CNG氣瓶車中的天然氣加壓后給汽車加氣。這樣必然造成壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)，影響壓縮機(jī)的使用壽命。而且，常規(guī)CNG加氣子站壓縮機(jī)的電功率較高，導(dǎo)致加氣站運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的耗電成本很高。因此，常規(guī)CNG加氣子站不宜與加油站合建。
    目前，適宜與加油站合建的CNG加氣子站有兩種：一種為液壓增壓橇式CNG加氣子站，另一種為液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站。
3 合建站中CNG加氣子站的設(shè)計(jì)
3.1 液壓增壓橇式CNG加氣子站
    液壓增壓橇式CNG加氣子站是利用液壓泵將一種特殊性質(zhì)的液體加壓至20～22MPa，然后將高壓液體充入液壓平推CNG氣瓶車的儲(chǔ)氣鋼瓶中，將鋼瓶?jī)?nèi)的壓縮天然氣推出，再通過(guò)站內(nèi)的單線雙槍加氣機(jī)把高壓天然氣充入CNG汽車的車載儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)，達(dá)到給汽車加氣的目的，不需采用其他增壓設(shè)備[1]。
   ① 工藝流程
    液壓平推CNG氣瓶車從CNG加氣母站運(yùn)來(lái)CNG，通過(guò)快裝接頭及軟管將高壓進(jìn)液管路、高壓回液管路、壓縮空氣控制管路、CNG高壓出氣管路與液壓增壓橇連接。系統(tǒng)連接完畢后，首先啟動(dòng)氣瓶車的液壓頂升系統(tǒng)，將鋼瓶角度升至10°的位置，打開(kāi)相應(yīng)的控制閥門，關(guān)閉放空閥門，檢查無(wú)誤后即可啟動(dòng)液壓增壓橇，開(kāi)始給汽車加氣。高壓液壓泵開(kāi)始工作，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)打開(kāi)一只鋼瓶的進(jìn)液閥門和出氣閥門，將高壓液體介質(zhì)注入這只鋼瓶，保證液壓平推CNG氣瓶車的鋼瓶?jī)?nèi)氣體壓力保持在20～22MPa。CNG通過(guò)鋼瓶出氣口經(jīng)CNG高壓出氣管路進(jìn)入液壓增壓橇內(nèi)的緩沖罐后，經(jīng)高壓管道輸送至CNG加氣機(jī)，給CNG汽車加氣。
當(dāng)鋼瓶中大約95%的CNG被液壓介質(zhì)推出后，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出指令關(guān)閉該鋼瓶的進(jìn)液閥門、出氣閥門，打開(kāi)回液閥門，利用鋼瓶?jī)?nèi)余壓將液體介質(zhì)壓回子站橇體內(nèi)液壓介質(zhì)儲(chǔ)罐中。間隔幾秒后第二只鋼瓶的進(jìn)液閥門、出氣閥門打開(kāi)，液壓介質(zhì)開(kāi)始充入，CNG被推出進(jìn)入加氣機(jī)給CNG汽車加氣，而第一只鋼瓶?jī)?nèi)的液體介質(zhì)絕大部分返回儲(chǔ)罐后，其回液閥自動(dòng)關(guān)閉。由PLG自動(dòng)控制系統(tǒng)控制進(jìn)、回液閥門、出氣閥門的啟閉，依次控制切換8只鋼瓶順序工作。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，除更換液壓平推CNG氣瓶車時(shí)由人工操作外，整套設(shè)備的所有動(dòng)作均由PLC控制，無(wú)需人工干預(yù)。工藝流程見(jiàn)圖1。
 

② 主要設(shè)備
液壓增壓橇式CNG加氣子站主要設(shè)備見(jiàn)表2。
表2 液壓增壓橇式CNG加氣子站主要設(shè)備
序號(hào)
設(shè)備名稱
單位
數(shù)量
備注
1
液壓增壓橇
臺(tái)
1
成套供應(yīng)，含PLC控制柜，自帶卸氣系統(tǒng)及控制氣源裝置
2
液壓平推CNG氣瓶車
輛
3
 
3
加氣機(jī)
臺(tái)
4
單線雙槍
   a. 液壓增壓橇
   主要包括橇體、增壓系統(tǒng)、液壓介質(zhì)儲(chǔ)罐、液壓介質(zhì)、CNG緩沖罐。以上幾部分均集成安裝在橇體內(nèi)，其主體框架采用型鋼制作，外涂防腐材料，并設(shè)有防爆風(fēng)機(jī)、防爆接線箱、平開(kāi)門以及防爆照明燈等。橇體內(nèi)設(shè)有天然氣泄漏檢測(cè)探頭，與設(shè)置在控制室的燃?xì)鈭?bào)警系統(tǒng)相連，燃?xì)鈭?bào)警系統(tǒng)與PLC控制系統(tǒng)連鎖。當(dāng)發(fā)生天然氣泄漏并達(dá)到一定濃度時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警，并切斷設(shè)備電源，停止站內(nèi)設(shè)備的運(yùn)行，同時(shí)啟動(dòng)防爆風(fēng)機(jī)。
    增壓系統(tǒng)主要包括油泵電機(jī)、高壓泵、壓力控制閥、高壓管件等。增壓系統(tǒng)通常配置2臺(tái)油泵電機(jī)，電機(jī)采用防爆電機(jī)，單臺(tái)功率為30kW。1臺(tái)高壓泵，其設(shè)計(jì)壓力為25MPa，工作壓力為20～22MPa。
   b. 卸氣系統(tǒng)
   卸氣系統(tǒng)主要由1條高壓進(jìn)液管路、1條高壓回液管路、1條CNG高壓出氣管路、壓縮空氣控制管路及管道快裝接頭組成。
    c. 加氣機(jī)
    液壓增壓橇式加氣子站所采用的加氣機(jī)為單線雙槍加氣機(jī)，主要由流量計(jì)、微電腦控制售氣裝置和壓縮天然氣氣路系統(tǒng)組成。
    d. 液壓平推CNG氣瓶車
    液壓平推CNG氣瓶車是在普通CNG氣瓶車的基礎(chǔ)上，對(duì)前艙、后艙的管閥件進(jìn)行改造，增加了氣動(dòng)閥門、管件及連接高壓軟管等，是液壓增壓橇式CNG加氣子站的主要配套產(chǎn)品。
   e. 控制氣源裝置
   主要由空氣壓縮機(jī)、深度脫水設(shè)備、高精度除油過(guò)濾器等組合而成的橇體，它的作用是為控制系統(tǒng)提供干燥、潔凈的壓縮空氣供氣動(dòng)執(zhí)行器使用。
   ③ 總平面設(shè)計(jì)
   根據(jù)加氣子站的實(shí)際情況和生產(chǎn)工藝的需求，站區(qū)分為增壓卸氣區(qū)、加氣區(qū)和站房(應(yīng)與加油設(shè)施的站房一同考慮)。增壓卸氣區(qū)宜位于站區(qū)的一側(cè)，主要設(shè)備包括氣瓶車停車位和液壓增壓橇等。加氣區(qū)宜位于站區(qū)另一側(cè)，由加氣機(jī)和加氣罩棚等組成。加氣區(qū)與增壓卸氣區(qū)之間應(yīng)留出一定的空地供加氣汽車使用，但距離不應(yīng)大于20m。此外，加氣區(qū)應(yīng)靠近道路，便于汽車加氣。站房宜位于加氣區(qū)后方，通常由值班室、辦公室、綜合營(yíng)業(yè)廳、儀表配電間等組成。
    加氣子站內(nèi)的氣瓶車固定停車位、液壓增壓橇、加氣機(jī)等設(shè)備與站外建、構(gòu)筑物的防火距離應(yīng)滿足《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(2006年版)GB 50156—2002第4.0.7條的規(guī)定。站內(nèi)設(shè)施之間及與加油設(shè)施、站內(nèi)建、構(gòu)筑物的防火距離應(yīng)滿足《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》(2006年版)GB 50156—2002第5.0.8條的規(guī)定。
   ④ 主要特點(diǎn)
   a. 占地面積?。赫緝?nèi)除停放CNG氣瓶車的位置外，液壓增壓橇占地面積為11m2；控制室占地面積為10m2。綜合考慮，整個(gè)加氣子站占地面積約1000m2。
   b. 工藝設(shè)備少，工藝管道簡(jiǎn)單，施工方便，施工期短：站內(nèi)除控制室與液壓增壓橇、加氣機(jī)之間的電纜外，只有液壓增壓橇與加氣機(jī)之間的1條工藝管道，施工非常簡(jiǎn)單。與已有加油站合建時(shí)，基本不需要增加占地，工期只需15天左右。
   c. 壓力穩(wěn)定：加氣子站的液壓系統(tǒng)始終提供較高的壓力給CNG，而CNG則始終在較高的工作壓力下單線輸出至加氣機(jī)，故該系統(tǒng)能夠提供比現(xiàn)有三線加氣系統(tǒng)高且穩(wěn)定的工作壓力。
   d. 節(jié)能效果好：液壓增壓橇的油泵電機(jī)功率只有30kW，系統(tǒng)總功率小于70kW。與常規(guī)加氣子站(壓縮機(jī)電機(jī)功率110～160kW)相比，節(jié)能效果明顯，運(yùn)行費(fèi)用低，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。
3.2 液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站
   液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站是利用液壓壓縮機(jī)從氣瓶車中吸氣，加壓后通過(guò)站內(nèi)的三線雙槍加氣機(jī)把高壓天然氣充入CNG汽車的車載儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)，達(dá)到給汽車加氣的目的。
   ① 工藝流程
   CNG氣瓶車從CNG加氣母站運(yùn)來(lái)CNG，通過(guò)由CNG氣瓶車、卸氣柱、液壓壓縮機(jī)、控制系統(tǒng)、調(diào)壓瓶組和加氣機(jī)組成的加氣系統(tǒng)給汽車加氣。為了將壓縮天然氣快速充裝給汽車，CNG氣瓶車為低壓管道供氣，調(diào)壓瓶組為中壓管道供氣，液壓壓縮機(jī)為高壓管道供氣。由控制系統(tǒng)通過(guò)PLC控制實(shí)現(xiàn)三線快充。
    加氣時(shí)，先由CNG氣瓶車直接向汽車充氣；當(dāng)壓力低于設(shè)定值時(shí)，再由調(diào)壓瓶組向汽車充氣；如果仍不能將CNG汽車車載儲(chǔ)氣瓶充至20MPa，啟動(dòng)液壓壓縮機(jī)，由壓縮機(jī)直接為CNG汽車充裝。充裝完畢，壓縮機(jī)將調(diào)壓瓶組充滿，保證瓶組的壓力。壓縮機(jī)內(nèi)部裝有優(yōu)先順序控制系統(tǒng)，優(yōu)先順序控制系統(tǒng)采用加氣機(jī)高中低壓轉(zhuǎn)換信號(hào)，與加氣機(jī)同步控制。工藝流程見(jiàn)圖2。
 

   ② 主要設(shè)備
   主要工藝設(shè)備見(jiàn)表3。
   a. 液壓壓縮機(jī)
   液壓壓縮機(jī)專門為壓縮天然氣及天然氣的傳輸設(shè)計(jì)，采用液壓傳動(dòng)原理，利用油壓推動(dòng)氣缸內(nèi)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)壓縮天然氣。機(jī)組主要由液壓系統(tǒng)、主機(jī)系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氣動(dòng)控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分組成。以上系統(tǒng)安裝在橇裝底座上，外部安裝了具有隔聲降噪、防火作用的防護(hù)罩。
表3 液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站主要設(shè)備
序號(hào)
設(shè)備名稱
單位
數(shù)量
備注
1
液壓壓縮機(jī)
臺(tái)
1
成套供應(yīng)，含PLC控制柜
2
CNG氣瓶車
輛
3
 
3
卸氣柱
組
1
 
4
加氣機(jī)
臺(tái)
4
三線雙槍
5
調(diào)壓瓶組
組
1
瓶組總?cè)莘e為1.12m3
   液壓系統(tǒng)為壓縮機(jī)提供動(dòng)力，主要由油泵電機(jī)組、油箱、集成閥塊、各種液壓附件及管道系統(tǒng)組成。其中，油泵電機(jī)組是動(dòng)力源，油箱是液壓油的儲(chǔ)存裝置，集成閥塊是執(zhí)行機(jī)構(gòu)。主機(jī)系統(tǒng)是天然氣加壓的容器空間，為雙氣缸兩級(jí)壓縮，分為一級(jí)氣缸和二級(jí)氣缸。氣動(dòng)控制系統(tǒng)用于控制壓縮機(jī)順序盤的閥門啟閉，以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)在加氣子站中取氣氣路的變換。冷卻系統(tǒng)為風(fēng)冷式，使用風(fēng)冷機(jī)對(duì)液壓油和天然氣直接冷卻。
   b. 調(diào)壓瓶組
   調(diào)壓瓶組總?cè)莘e為1.12m3，工作壓力為25MPa。調(diào)壓瓶組與常規(guī)加氣子站中的儲(chǔ)氣瓶組基本相同，但其功能是為了后期CNG氣瓶車壓力不足時(shí)，提高充裝天然氣的速度，不是用來(lái)儲(chǔ)存氣體的。
    c. 加氣機(jī)
    液壓壓縮機(jī)式加氣子站所采用的加氣機(jī)為三線雙槍加氣機(jī)，配置與液壓增壓式加氣子站的單線雙槍加氣機(jī)基本一致。
   d. CNG氣瓶車
    CNG氣瓶車主要由集裝管束組成。集裝管束是由8只大容積高壓鋼瓶組成，鋼瓶規(guī)格為+559mm×16.5mm，長(zhǎng)為10975mm，單瓶容積為2.25m3，總?cè)莘e為18m3，單車運(yùn)輸氣量為4500m3。
   ③ 總平面設(shè)計(jì)
   根據(jù)加氣子站的實(shí)際情況和生產(chǎn)工藝的需求，站區(qū)分為壓縮調(diào)壓區(qū)、加氣區(qū)和站房(應(yīng)與加油設(shè)施的站房一起考慮)。其中，壓縮調(diào)壓區(qū)包括橇裝液壓壓縮機(jī)、卸氣柱和調(diào)壓瓶組以及氣瓶車停車位?？偲矫娌季只九c液壓增壓橇式加氣子站的總平面布局相同。
   ④ 主要特點(diǎn)
   a. 占地面積?。阂簤簤嚎s機(jī)式加氣子站沒(méi)有儲(chǔ)氣井、放散管及排污罐等設(shè)備，減小了加氣子站的用地。整個(gè)加氣子站占地面積約1200m2。
    b. 壓縮機(jī)電機(jī)功率相對(duì)較小，效率高：平均排量為1000m3/h的活塞連桿式壓縮機(jī)，電機(jī)功率約為110～160kW。而平均排量為1400m3/h的液壓式壓縮機(jī)，電機(jī)功率只有70kW，這就大大減少了加氣子站的運(yùn)行成本。
    c. 壓縮機(jī)氣缸活塞由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，振動(dòng)小，工作壽命長(zhǎng)：活塞連桿式壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦部件多。這些部件始終在較大的負(fù)荷下工作，會(huì)產(chǎn)生較大磨損。而且活塞連桿機(jī)構(gòu)的往復(fù)慣性運(yùn)動(dòng)會(huì)給電機(jī)一個(gè)動(dòng)載荷，影響電機(jī)工作壽命。
    液壓壓縮機(jī)采用液壓驅(qū)動(dòng)，由高壓油泵泵出的液壓油推動(dòng)活塞壓縮氣體。這種壓縮方式?jīng)]有轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦部件，由電機(jī)帶動(dòng)高壓油泵再作用于壓縮缸體，電機(jī)負(fù)荷平穩(wěn)，工作狀況平穩(wěn)，大大延長(zhǎng)了壓縮缸體與電機(jī)的工作壽命。
    d. 無(wú)油潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：活塞連桿式的壓縮機(jī)因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和機(jī)械強(qiáng)度的原因，往往設(shè)計(jì)成多缸式，一般采用對(duì)稱布置。由于轉(zhuǎn)動(dòng)部件多，一般采用具有一定壓力的油潤(rùn)滑系統(tǒng)，以便提高其使用壽命。而液壓壓縮機(jī)的壓縮缸采用無(wú)油潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，油類介質(zhì)不會(huì)混入天然氣中。
3.3 兩種CNG加氣子站的比較及適用條件
    液壓增壓橇式CNG加氣子站的主要設(shè)備為液壓增壓橇、加氣機(jī)和液壓平推CNG氣瓶車。液壓增壓橇與液壓平推CNG氣瓶車?yán)脤Ｓ密浌芟噙B，液壓增壓橇與加氣機(jī)之間采用單路CNG不銹鋼管道相連。而液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站的主要設(shè)備為液壓壓縮機(jī)、卸氣柱、調(diào)壓瓶組、加氣機(jī)和CNG氣瓶車。CNG氣瓶車與卸氣柱、壓縮機(jī)采用單路CNG不銹鋼管道相連，壓縮機(jī)、調(diào)壓瓶組與加氣機(jī)利用三路CNG不銹鋼管道相連。
   ① 工程造價(jià)比較
   CNG加氣子站的工程造價(jià)主要包括土建造價(jià)、設(shè)備造價(jià)(含安裝費(fèi))等。土建造價(jià)主要是指站房、路面、設(shè)備基礎(chǔ)、圍墻及管溝等項(xiàng)目的造價(jià)。液壓增壓橇式CNG加氣子站與液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站的土建造價(jià)基本相同。兩種CNG加氣子站的工程造價(jià)的差異主要體現(xiàn)在設(shè)備造價(jià)上。
    a. 液壓增壓式CNG加氣子站計(jì)入工程造價(jià)的設(shè)備有液壓平推CNG氣瓶車、液壓增壓橇、單線加氣機(jī)及變配電設(shè)備。加氣子站按配置3輛液壓平推CNG氣瓶車考慮，造價(jià)約為360×104元；1臺(tái)液壓增壓橇(規(guī)格為1500m3/h)，造價(jià)約為120×104元；4臺(tái)單線加氣機(jī)，造價(jià)約52×104元；1套變配電設(shè)備，造價(jià)約15×104元。因此，液壓增壓橇式CNG加氣子站的工程造價(jià)合計(jì)約為547×104元。
    b. 液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站計(jì)入工程造價(jià)的設(shè)備有CNG氣瓶車、液壓式壓縮機(jī)、卸氣柱、三線加氣機(jī)、調(diào)壓瓶組及變配電設(shè)備。加氣子站按配置3輛CNG氣瓶車考慮，造價(jià)約為300×104元；1臺(tái)液壓壓縮機(jī)(規(guī)格為1380m3/h)，造價(jià)約為140×104元；1組卸氣柱，造價(jià)約19×104元；4臺(tái)三線加氣機(jī)，造價(jià)約64×104元；1組調(diào)壓瓶組，造價(jià)約為7×104元；1套變配電設(shè)備，造價(jià)約22×104元。因此，液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站的工程造價(jià)合計(jì)約為552×104元。
    由以上分析可知，兩種CNG加氣子站的設(shè)備造價(jià)基本相同，且其土建造價(jià)也基本相同。因此，兩種CNG加氣子站的工程造價(jià)是基本相當(dāng)?shù)摹?/span>
   ② 優(yōu)缺點(diǎn)比較
   與液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站相比，液壓增壓橇式CNG加氣子站的優(yōu)勢(shì)在于：
    a. 主要設(shè)備數(shù)量少，因此與站外建構(gòu)筑物的防火距離更容易控制，站內(nèi)的設(shè)備布置更為簡(jiǎn)單，占地面積小。
   b. 液壓增壓橇式CNG加氣子站的加氣機(jī)為單線加氣機(jī)，與三線加氣機(jī)相比，管道布置更為簡(jiǎn)單。
    c. 由于主要設(shè)備少，管道簡(jiǎn)單，因此液壓增壓橇式CNG加氣子站的施工期更短，與加油站合建時(shí)，通常只需要15天左右。
   d. 液壓增壓橇式CNG加氣子站的液壓系統(tǒng)始終能提供約20～22MPa的壓力給CNG氣瓶車中的CNG，而CNG氣瓶車中的CNG則始終在20～22MPa的工作壓力下單路輸出至加氣機(jī)。因此，系統(tǒng)能夠提供比三線加氣系統(tǒng)更為穩(wěn)定的工作壓力的CNG。
   與液壓增壓橇式CNG加氣子站相比，液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站的優(yōu)勢(shì)在于：CNG氣瓶車的調(diào)配乃至CNG的調(diào)配更為容易。因?yàn)椋簤涸鰤呵潦紺NG加氣子站需要配備專門的液壓平推CNG氣瓶車，與常規(guī)CNG加氣子站的CNG氣瓶車不能通用。而液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站的CNG氣瓶車與常規(guī)CNG加氣子站完全一樣，當(dāng)氣源緊缺或運(yùn)輸困難時(shí)，可直接從常規(guī)CNG加氣子站調(diào)配。
   ③ 適用條件
   液壓增壓橇式CNG加氣子站適用于對(duì)占地面積、周邊環(huán)境及施工期要求比較高的合建站。液壓壓縮機(jī)式CNG加氣子站更適用于對(duì)氣源、運(yùn)輸?shù)目煽啃砸蟊容^高，對(duì)占地面積、周邊環(huán)境及施工期要求相對(duì)較低的合建站。
參考文獻(xiàn)：
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[2] GB 50156—2002，汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(2006年版)[S].
 
(本文作者：周春 中機(jī)國(guó)際工程設(shè)計(jì)研究院江蘇分院 江蘇南京 210001)