CNG加氣站能耗分析與節(jié)能途徑研究

閆文強(qiáng)

摘要：聯(lián)系企業(yè)加氣站的具體情況，對(duì)CNG加氣站當(dāng)中的壓縮系統(tǒng)、儲(chǔ)氣裝置以及脫水裝置等部分存在的能耗問(wèn)題展開分析和優(yōu)化工作，同時(shí)獲得一部分實(shí)際效用，對(duì)CNG這一領(lǐng)域開展的節(jié)能降耗工作能夠提供一部分參考作用。

關(guān)鍵詞：CNG加氣站；能耗分析；節(jié)能途徑；研究

隨著車用天然氣市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，節(jié)能降耗已成為成本控制、精細(xì)化管理的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)近年來(lái)國(guó)家將節(jié)能降耗和污染減排作為約束性指標(biāo)，所以節(jié)能降耗工作對(duì)CNG行業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展具有著重要意義。

一、能耗構(gòu)成

（一）生產(chǎn)能耗

加氣站當(dāng)中存在的生產(chǎn)能耗，大部分是生產(chǎn)制作工藝環(huán)節(jié)的用能、協(xié)助生產(chǎn)系統(tǒng)部分的用能，其采用的能源大多數(shù)是電力能源、天然氣和水資源，這三種能源當(dāng)中，電能是其中使用量最大的能源，以常見的加氣站為例，所有的生產(chǎn)能耗當(dāng)中，壓縮機(jī)部分占據(jù)的能耗為全部能耗的91%，另外的9%分別是由加氣機(jī)占據(jù)其中的1%，脫水裝置占據(jù)最后的8%。

（二）氣損

加氣站所有環(huán)節(jié)會(huì)使用到大量的工藝設(shè)備，因此，必然會(huì)出現(xiàn)氣損情況。工藝生產(chǎn)期間，存在的氣損問(wèn)題主要有下述幾類：

1.定期排污造成的氣損問(wèn)題

壓縮機(jī)組當(dāng)中的進(jìn)氣緩沖罐以及天然氣回收罐進(jìn)行排污操作期間，普遍選擇直接將天然氣排放至大氣中。

2.壓縮機(jī)組故障現(xiàn)象造成的氣損問(wèn)題

這一氣損問(wèn)題大部分是由于壓縮機(jī)部位出現(xiàn)故障現(xiàn)象，涵蓋故障問(wèn)題的檢修放空操作以及填料泄漏等情況。一些壓縮機(jī)自身的工藝設(shè)計(jì)方面，同樣要開展排污放空操作。

3.加氣機(jī)工藝造成的氣損問(wèn)題

此氣損問(wèn)題涵蓋了管路內(nèi)部的安全閥以及加氣槍當(dāng)中的回氣管。結(jié)束對(duì)汽車開展的加氣工作以后，雖然售氣機(jī)當(dāng)中的電磁閥、汽車當(dāng)中的氣瓶閥門全部處于關(guān)閉狀態(tài)。

4.罐體部位安全閥出現(xiàn)泄漏事故造成的氣損問(wèn)題

CNG常見站當(dāng)中的進(jìn)氣緩沖罐、干燥塔以及天然氣回收罐等這些壓力容器上配備的安全閥，具備具體安裝區(qū)域高、通徑尺寸大以及工作環(huán)節(jié)氣體壓力出現(xiàn)的波動(dòng)情況嚴(yán)重這些不方便開展巡檢工作的特點(diǎn)，壓力出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象導(dǎo)致安全閥發(fā)出對(duì)應(yīng)動(dòng)作以后，若是安全閥并未全部復(fù)位，會(huì)導(dǎo)致天然氣出現(xiàn)泄漏問(wèn)題，可是，由于安全閥自身的通徑尺寸大、安裝區(qū)域高，因此，極難被工作人員發(fā)現(xiàn)，最終發(fā)生氣損問(wèn)題[1]。

二、生產(chǎn)過(guò)程能耗分析

（一）壓縮系統(tǒng)?？梢詫嚎s機(jī)視作為加氣站當(dāng)中的心臟，它同時(shí)也是能耗問(wèn)題的一個(gè)重要過(guò)程環(huán)節(jié)?？墒牵淙毕菔羌?jí)間冷卻效果不佳，不能實(shí)現(xiàn)下級(jí)進(jìn)氣時(shí)提出的溫度標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致水露點(diǎn)不達(dá)標(biāo)等大量問(wèn)題。目前，所有機(jī)型當(dāng)中的級(jí)間換熱器全部存在漏洞，換熱實(shí)際區(qū)間以及冷卻水環(huán)節(jié)的流量不合理，與我國(guó)CNG具體工作情況的要求不一致。因此，要深入研究和優(yōu)化冷卻這一情況，減小能耗問(wèn)題?，F(xiàn)在，壓縮機(jī)存在的能耗問(wèn)題有下述幾類：

1.不斷開啟壓縮機(jī)；2.壓縮機(jī)當(dāng)中天然氣充裝工藝、級(jí)間位置的壓縮量和冷卻溫度等這些參數(shù)；3.晝夜需求存在很大不同，導(dǎo)致加氣站設(shè)備自身的負(fù)荷率出現(xiàn)很大轉(zhuǎn)變；4.若是電機(jī)自身功率偏小，不能對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，會(huì)造成能源出現(xiàn)大量浪費(fèi)現(xiàn)象，用電裝置出現(xiàn)重大損耗問(wèn)題，導(dǎo)致加氣站出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失[2]。

（二）脫水系統(tǒng)

這部分能耗是由于設(shè)備自身存在的脫水負(fù)荷產(chǎn)生變化，二者為正比例關(guān)系?，F(xiàn)在主要存在下述幾方面問(wèn)題：

1.大量使用再生氣；2.再生氣進(jìn)行加熱的時(shí)長(zhǎng)與溫度不科學(xué)； 3.再生氣頻率大等，另外，水露點(diǎn)不達(dá)標(biāo)等情況，導(dǎo)致節(jié)能降耗這一目的不能實(shí)現(xiàn)。

（三）充裝工藝系統(tǒng)

目前，CNG加氣站當(dāng)中存在儲(chǔ)氣設(shè)備不大，加氣過(guò)程中耗費(fèi)大等現(xiàn)象，要對(duì)加氣站實(shí)施節(jié)能分析，讓其工作過(guò)程更為經(jīng)濟(jì)高效。

三、節(jié)能途徑研究

（一）整改部件

在對(duì)CNG加氣站當(dāng)中使用的部件進(jìn)行優(yōu)化整改期間，涉及到三方面內(nèi)容，其重要為：

1.對(duì)冷卻器進(jìn)行優(yōu)化改造；2.對(duì)國(guó)際上領(lǐng)先的氣閥結(jié)構(gòu)進(jìn)行使用；3.在CNG加氣站當(dāng)中加入變頻器。

（二）設(shè)備選型節(jié)能

在不對(duì)天然氣出現(xiàn)的衰減等問(wèn)題進(jìn)行考慮的基礎(chǔ)上，以設(shè)計(jì)以及建設(shè)施工環(huán)節(jié)為依據(jù)，對(duì)于CNG加氣站當(dāng)中使用的壓縮機(jī)進(jìn)行選型時(shí)，給出的節(jié)能參考意見是有兩項(xiàng)，具體為：

1.使用的CNG壓縮機(jī)要可以應(yīng)對(duì)進(jìn)站天然氣管網(wǎng)壓力出現(xiàn)的轉(zhuǎn)變，涵蓋一天之中由于城市當(dāng)中居民實(shí)際用氣導(dǎo)致的壓力轉(zhuǎn)變情況，同時(shí)還涵蓋了由于管道優(yōu)化升壓以及天然氣出現(xiàn)衰減降壓的現(xiàn)象；2.對(duì)CNG壓縮機(jī)的具體規(guī)格以及型號(hào)進(jìn)行確認(rèn)，不只要達(dá)成建站期間的具體加氣性能，同時(shí)要對(duì)后期的增容需求進(jìn)行考慮。擴(kuò)容以后，CNG壓縮機(jī)實(shí)際數(shù)量加多，要保證其規(guī)格以及型號(hào)不變[2]。

（三）優(yōu)化壓縮機(jī)

在對(duì)CNG壓縮機(jī)進(jìn)行改良設(shè)置期間，可以通過(guò)下述兩個(gè)方式達(dá)成：

1.經(jīng)過(guò)讓所有等級(jí)冷卻器的實(shí)際冷卻效果得到提升，讓壓縮缸當(dāng)中的進(jìn)氣溫度減??；2.讓所有等級(jí)分離器的實(shí)際分離效果得到提升，讓壓縮缸當(dāng)中進(jìn)氣環(huán)節(jié)的含液率減小。

（四）改進(jìn)脫水工藝

對(duì)脫水工藝進(jìn)行優(yōu)化期間，能夠使用下述幾種方式：

1.在對(duì)脫水設(shè)備進(jìn)行節(jié)能降耗優(yōu)化設(shè)置時(shí)，讓進(jìn)入到干燥器當(dāng)中的天然氣溫度減小，能夠發(fā)揮出十分重要的作用；2.嚴(yán)格對(duì)壓縮機(jī)當(dāng)中的排氣溫度進(jìn)行控制，不可以超過(guò) 45 ℃；3.嚴(yán)格控制壓縮機(jī)當(dāng)中的潤(rùn)滑油數(shù)量，一定要與實(shí)際情況一致；4.對(duì)再生氣壓力進(jìn)行控制；5.再生溫度當(dāng)中的控制參數(shù)科學(xué)，讓再生溫度達(dá)到200℃～220℃相對(duì)科學(xué)[4]。

通過(guò)上述幾方面的優(yōu)化改造，就能夠讓CNG加氣站達(dá)到節(jié)能減耗這一目的。

四、結(jié)束語(yǔ)

本文聯(lián)系CNG加氣站實(shí)際開展工作期間的具體清理，對(duì)其相關(guān)的節(jié)能問(wèn)題實(shí)施了優(yōu)化改良嘗試，并為企業(yè)獲得了一部分經(jīng)濟(jì)成果，為CNG這一領(lǐng)域還有CNG加氣站自身在節(jié)能降耗方面工作的開展，提供了一定的參考作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]王志民.探究CNG加氣站能耗分析與節(jié)能途徑[J].自然科學(xué)：文摘版：00063-00063.

[2]張健，李克強(qiáng)，徐潘，etal.CNG站脫水裝置節(jié)能監(jiān)測(cè)方法探討[J].石油石化節(jié)能，2013（9）：1-2.

[3]田紅麗，劉少華，胡羅平，etal.CNG加氣站能耗分析與節(jié)能途徑研究[J].商品與質(zhì)量，2016（46）.

[4]鮑忠慶，劉霞，付艷萍.聯(lián)合站系統(tǒng)節(jié)能降耗途徑分析與探討[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2015（2）.

（作者單位：新疆新捷燃?xì)庥邢挢?zé)任公司）