CNG站压缩机的节能优化改造.docx

doi: 10． 3969 / j． issn． 1005-3158． 2013． 05． 005站压缩机的节能优化改造郭 丹 张元国 段明盛 彭海涛( 中国石油西南油气田公司华油公司)CNG摘 要 压缩机吸气压力低会造成压缩机运行效率低，影响 CNG 站能耗。通过对华油公司下属华阳鸿运CNG 站压缩机各级气缸的缸径进行改造，一级缸径 Ф155 mm 扩为 Ф175 mm，二级缸径 Ф102 mm 扩为 Ф105 mm，三、四级缸径 Ф78 mm 扩为 Ф80 mm。对比分析改造前后的压缩机排气量和耗电量，得出改造后压缩机实际产能同比增加 42% 、节电率最高可达 31． 5% 的结论。改造后压缩机安全运行，283 d 即可收回改造费用。关键词CNG;压缩机; 气缸; 改造;节能文章编号: 1005-3158( 2013) 05-0014-03中图分类号:文献标识码:TE974A0引言1． 3 进气压力、压缩机额定吸气压力与单位能耗关系平 均 进 气 压 力接近于压缩机额定吸气压力的 CNG 站，用电单耗相对较低，平均进气压力越低于压 缩机额定 吸 气 压 力，用 电 单 耗 越 高。华 油 公 司 部 分 CNG 站压缩机气源管线平均进气压力远低于压缩机 额定吸气压力，造成压缩机运行效率低下，CNG 站能 耗明显增高。华油公司压缩天然气站( CNG 站) 中有 69% 的气源压力低于压缩机额定吸气压力。吸气压力偏低，影 响压缩机的吸气效率，造成 CNG 站 能 耗 增 高。由 于 气源压力满足不了压缩机设计工况要求，可以通过对 压缩机进行适当的技术改造，调低压缩机的额定吸气 压力，调整各 级 间 压 缩 比，提高压缩机排气量，降 低 CNG 站单位产品能耗。2CNG 站压缩机技术改造原理CNG 站压缩机属于往复活塞式压缩机，都有气缸、1气源压力对压缩机能耗的影响1． 1 气源压力情况华油公司 CNG 站的气源压力为 0． 1 ～ 1． 4 MPa， 其中 65% 以上的加气站气源压力低于 0． 4 MPa。气 源压力最高的为长寿桃花 CNG 站，其气源 压 力 值 为1． 4 MPa; 气源 供 应 紧 张 的 成 都 地 区，CNG 站 供 气 压 力普遍偏低［1］，部分 CNG 站在中午和傍晚民用气高 峰时段不得不选择停产，气源压力最低的为郫县站和 温江站，其气源压力低值不足 0． 1 MPa。1． 2 压缩机额定吸气压力情况华 油 公 司 CNG 站的压缩机额定吸气压力为 0 ．3 ～ 1 ． 5 MPa，额定吸气压力为 0 ． 3 MPa 的 加 气 站 有 11 座 。 各 CNG 站气源压力与压缩机额定吸气 压 力 变化规律基本一 致 。 经 过 统 计 ，有 69 % 的 CNG 站的气源压力低 于 压缩机额定吸气压力 。 由 于吸气压力偏低 ，影 响 了压缩机的吸入量 ，降 低 了 压缩机的吸气效率 。活塞和气阀，压缩气体的工作过程可分为膨胀、吸入、压缩和排出四个阶段［2］。针对气源压力满足不了压缩 机设计工况要求的情况，可以通过扩大压缩机气缸直 径的方式来调整压缩机工况，提高压缩机运行效率，降 低单位产品能耗。一方面，行程容积与气缸直径成正 比，在压缩机电机转速、活塞行程、进气压力等指标参 数恒定的情况下，通过扩大缸径的方式能够增大压缩 机的排量。另一方面，因为 CNG 站实际进气压力长期 低于压缩机额定进气压力，压缩机本身设计的各级压 缩比在机器运转过程中会出现偏移( 升高) ，压缩机各 级间负荷不均，没有实现合理分配，在进行压缩机气缸 改造过程中可以兼顾对各级压缩比的调整，计算并优 化压缩机各级的压缩比［1］。3CNG 站压缩机技术改造3． 1 华阳鸿运 CNG 站压缩机基本情况本文对华油公司下属华阳鸿运 CNG 站 进 行 了郭丹，2007 年毕业于西南石油大学石油工程专业，现在中国石油西南油气田公司华油公司工程技术部从事设备管理工作。通信地址: 四川省成都市青羊区狮子巷 55 号，610000郭 丹等: CNG 站压缩机的节能优化改造2013 年 10 月·15·CNG 压缩机技术改造。压缩机基本情况如表 1 所示。车加气站用天然气压缩机》、GB 50156 － 2012《汽 车加油 加 气 站 设 计 与 施 工 规 范 》、JB / T 9105 － 1999《大型 往复活塞压缩机技术条件 》、GB / T 3853 －1998《容积式压缩机验收试验 》、JB / T 7665 － 2007《通用 机械噪声功率级现 场 测 定 声 强 法 》、GB / T7777 － 2003《容积式压缩机机械振动测量与评价》、 GB 3836 ． 1 － 2000《爆炸