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(shè)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(shè)備選型一直處于不停地爭(zhēng)論中，文中通過(guò)作者多方位市場(chǎng)調(diào)查，分析各類(lèi)子站設(shè)備的利弊，提出自己的見(jiàn)解，供讀者參考。

壓縮天然氣；設(shè)備選型；加氣站

0 引 言

自2008年哈爾濱中慶燃?xì)饨ǔ晌沂惺鬃?chē)用壓縮天然氣加氣站以來(lái)，哈爾濱市車(chē)用燃?xì)馐袌?chǎng)正在飛速發(fā)展，截止到2015年6月，哈爾濱市建成的天然氣加氣站已經(jīng)超過(guò)40座。基本上能夠滿足現(xiàn)有燃?xì)廛?chē)輛需求。我市現(xiàn)有車(chē)輛中，尚有7 000余臺(tái)出租車(chē)，以柴油為動(dòng)力，這些車(chē)輛將在4年內(nèi)陸續(xù)下線，按照政府要求，更新的車(chē)輛必須使用清潔能源，現(xiàn)有加氣站已經(jīng)無(wú)法滿足燃?xì)廛?chē)輛持續(xù)增加的需求。根據(jù)我市燃?xì)獍l(fā)展規(guī)劃，我市將建設(shè)60座天然氣加氣站，以滿足市區(qū)燃?xì)廛?chē)輛的需求。

那么，哪種建站形式更適合哈爾濱燃?xì)馐袌?chǎng)的需求呢？作為燃?xì)庑袠I(yè)的管理人員，我對(duì)本公司和其他燃?xì)馄髽I(yè)設(shè)備進(jìn)行了綜合性比較。

內(nèi)容：

哈爾濱現(xiàn)有38座加氣站中，標(biāo)準(zhǔn)站共有6座，子站32座。

6座標(biāo)準(zhǔn)站分別是：中慶燃?xì)馄?chē)公司站、電車(chē)公司站、天辰能源學(xué)院路加氣站、蕭紅大街加氣站、中慶中祥機(jī)場(chǎng)路加氣站、木材東街公濱路加氣站。因我市管道燃?xì)獾慕?jīng)營(yíng)權(quán)歸中慶和天辰所有，任何企業(yè)想建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)站，必定要犧牲較大的利潤(rùn)空間，所以，中慶燃?xì)夂吞斐饺細(xì)鈸碛匈Y源優(yōu)勢(shì)，其他企業(yè)很難涉足。中國(guó)石油為了迅速占有車(chē)用天然氣市場(chǎng)，特地成立哈爾濱昆侖車(chē)用燃?xì)庥邢薰?，并將加氣站的建設(shè)權(quán)從中慶燃?xì)鈩冸x出來(lái)。天辰燃?xì)鈸碛兴杀泵裼霉艿澜?jīng)營(yíng)權(quán)，但短時(shí)間內(nèi)，松北燃?xì)廛?chē)輛不會(huì)發(fā)生較大變化，現(xiàn)有加氣站處于培養(yǎng)市場(chǎng)階段，兩座加氣站基本能夠滿足五年內(nèi)呼蘭區(qū)燃?xì)廛?chē)輛的需求。標(biāo)準(zhǔn)站的氣源來(lái)自管道燃?xì)?，受民用燃?xì)飧叻宓挠绊?，短期?nèi)，哈爾濱市不會(huì)建設(shè)更多的標(biāo)準(zhǔn)站。

32座子站中，機(jī)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(shè)備更受企業(yè)傾睞，更適合哈爾濱燃?xì)馐袌?chǎng)需求呢？

通過(guò)對(duì)哈爾濱現(xiàn)有加氣站的調(diào)查，結(jié)合我市實(shí)際情況，本人認(rèn)為，液壓活塞子站更適合于我市燃?xì)馐袌?chǎng)的發(fā)展需求。

天然氣子站設(shè)備先后經(jīng)歷了機(jī)械壓縮子站、液壓平推子站和液壓活塞子站三種類(lèi)型，壓縮天然氣加氣站初期，機(jī)械壓縮子站是企業(yè)唯一的選擇，機(jī)械壓縮子站生產(chǎn)廠家以安瑞科、四川金星、自貢通達(dá)為代表，占據(jù)整個(gè)燃?xì)馐袌?chǎng)份額的90%。

長(zhǎng)春市天然氣加氣站起步較早，設(shè)備選型對(duì)哈爾濱市產(chǎn)生較大影響。2000年，嘉泰公司在前進(jìn)廣場(chǎng)、自由大路東段建設(shè)2座天然氣汽車(chē)加氣站。到2008年，加氣站數(shù)量已經(jīng)達(dá)到18座，其中機(jī)械壓縮子站多為先期建設(shè)。到2012年。長(zhǎng)春市天然氣汽車(chē)加氣站實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)的共有30座。其中20座機(jī)械壓縮子站，10座液壓平推子站。

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

哈爾濱市天然氣加氣站在2008年起步時(shí)期，正是液壓平推子站剛剛步入燃?xì)馐袌?chǎng)的時(shí)期。受長(zhǎng)春影響，哈爾濱最初建設(shè)的子站均為平推子站，包括中孚能源4座子站，奧格瑞達(dá)5座子站和昆侖燃?xì)馇捌诮ㄔO(shè)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?xì)馐袌?chǎng)呢？最根本的原因是受哈爾濱地理?xiàng)l件制約。通過(guò)查詢(xún)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(jiàn)表1)，已經(jīng)超過(guò)液壓油的傾點(diǎn)(46號(hào)液壓油傾點(diǎn)-15 ℃)。啟動(dòng)時(shí)，必須通過(guò)預(yù)熱，提前升溫。冬季寒冷天氣，多數(shù)出租車(chē)司機(jī)都選擇提前休息，通過(guò)查詢(xún)我公司冬季凌晨1:00至4:00加氣記錄，每個(gè)加氣子站在此時(shí)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(zhǎng)時(shí)間在掛車(chē)鋼瓶?jī)?nèi)存放，油溫降低，造成回油困難。

表1

液壓平推子站設(shè)備采用氣動(dòng)執(zhí)行器控制液壓油和天然氣的進(jìn)出。氣動(dòng)執(zhí)行器靠空氣做動(dòng)力，冬季極易出現(xiàn)冰堵現(xiàn)象，造成執(zhí)行器無(wú)法開(kāi)啟。液壓平推子站還存在以下不足：

(1)對(duì)母站CNG凈化要求較高：如果天然氣中水露點(diǎn)不達(dá)標(biāo)，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(fèi)用、專(zhuān)用液壓油的使用壽命影響運(yùn)營(yíng)成本。

在液壓平推子站逐步退出市場(chǎng)的同時(shí)，液壓活塞子站漸漸顯露出優(yōu)勢(shì)。液壓活塞式CNG子站壓縮機(jī)，是一種新型CNG加氣子站卸車(chē)增壓設(shè)備，是壓縮機(jī)的一種新形式。與傳統(tǒng)機(jī)械活塞壓縮機(jī)相比，它摒棄了傳統(tǒng)機(jī)械活塞式壓縮機(jī)原動(dòng)機(jī)(如電動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)曲軸、連桿、十字頭、活塞運(yùn)動(dòng)的剛性傳動(dòng)，取之以高壓液壓流體直接驅(qū)動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)做功完成氣體的吸氣、壓縮做功的柔性傳動(dòng)。它結(jié)合了機(jī)械活塞壓縮機(jī)和液壓傳動(dòng)共同的優(yōu)點(diǎn)，其工作原理決定它擁有如下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：

(1)用液體柔性傳動(dòng)取代機(jī)械活塞壓縮機(jī)之曲軸連桿剛性傳動(dòng)。傳動(dòng)鏈短、簡(jiǎn)捷，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，震動(dòng)小、噪聲低。

(2)沒(méi)有復(fù)雜的曲軸、連桿、十字頭等機(jī)械零部件，易損件少，且多為標(biāo)準(zhǔn)件，維修簡(jiǎn)便，維護(hù)成本低。

(3)液壓油與壓縮氣體完全隔離，氣體質(zhì)量?jī)?yōu)異。

(4)適用于與普通拖車(chē)對(duì)接，可與機(jī)械子站和液壓子站共用拖車(chē)。

(5)取氣效率達(dá)90%。

(6)采用混冷技術(shù)，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(zhǎng)(20 000 h以上)。

當(dāng)前，我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)液壓活塞子站的廠家有武漢齊達(dá)康、四川金科、山東萬(wàn)泰、北京普發(fā)。

按照單杠壓縮級(jí)別，可分為單杠一級(jí)壓縮和單杠二級(jí)壓縮。按照氣缸的位置，液壓活塞壓縮機(jī)又可分為立式活塞和臥式活塞。單杠二級(jí)壓縮可以實(shí)現(xiàn)雙杠輪流工作，在檢修過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)不停機(jī)維修。這一點(diǎn)，深受用戶(hù)的歡迎，因?yàn)榭蛻?hù)能夠容忍加氣速度慢，但不能容忍沒(méi)有期限的等待。立式活塞和臥式活塞在實(shí)際運(yùn)行中無(wú)較大差別，據(jù)廠家宣傳，臥式活塞受活塞自重的影響，易出現(xiàn)下端偏磨現(xiàn)象，但在實(shí)際工作中偏磨現(xiàn)象并不明顯。

液壓活塞子站設(shè)備呈現(xiàn)百家爭(zhēng)鳴態(tài)勢(shì)，各有所長(zhǎng)。由于該設(shè)備真正進(jìn)入燃?xì)馐袌?chǎng)，時(shí)間還不足6年，還需要用時(shí)間來(lái)繼續(xù)驗(yàn)證。不論是立式活塞、還是臥式活塞，也不論單杠一級(jí)壓縮、還是單杠二級(jí)壓縮，能夠在短時(shí)間內(nèi)取代液壓平推子站，已經(jīng)足以證明它的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)哈爾濱市現(xiàn)有壓縮天然氣子站設(shè)備使用情況調(diào)查分析，個(gè)人認(rèn)為，在哈爾濱市未來(lái)壓縮天然氣子站建設(shè)中液壓活塞子站將適合當(dāng)?shù)厝細(xì)馐聵I(yè)的發(fā)展。

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

[2] 汽車(chē)加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范(GB50156-2012)

[3] 哈爾濱市“十五”清潔汽車(chē)行動(dòng)發(fā)展規(guī)劃(2002年03月10日哈爾濱市雙燃料汽車(chē)領(lǐng)導(dǎo)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(jié)能技術(shù)開(kāi)發(fā)、天然氣應(yīng)用。

10.3969/j.issn.1009-3230.2015.07.004

TE992.1

B

1009-3230(2015)07-0013-03