APP下载

CNG加气母站增产改造方案的比选

2018-01-19李连超肖海明张健中周金广

石油库与加油站 2017年5期
关键词:大岭生产能力进站

李连超 肖海明 刘 栋 张健中 周金广

〔1 中国石化吉林石油分公司 吉林长春 130062;2 中国石化销售有限公司 北京 100728;3 中国石化青岛安全工程研究院 山东青岛 266071〕

加气母站是集天然气接收、净化、压缩、储存、转运于一体、专门为CNG汽车提供燃料的基础设施[1-3]。一个加气母站可供应多个加气子站,因此,加气母站的供气量不足将直接影响对应区域的用气需求[4-6]。

中国石化吉林石油分公司大岭CNG加气母站(以下称大岭母站)工程设计的生产能力(标准状态)为20×104m3/d。由于民用气用量和工业用气客户的增多,2013年冬季吉林省天然气市场出现了“气荒”现象。主要原因是冬季供暖需求量大,导致大岭母站生产能力不足。为保证冬季正常经营,增产改造工作迫在眉睫。

1 加气母站运行现状

1.1 实际运行管网

根据2012年、2013年和2014上半年东北油气分公司长春末站实际运行情况,进站压力在冬季压力差非常大,如图1所示。

图12012—2014大岭母站进站压力曲线

1.2 压缩机配置

大岭母站改造前有4台CNG压缩机,分别为SW315B60型2台和D-1.7/45-250型2台,进气压力范围3.0~6.0 MPa,原设计最优工作压力在4.5 MPa,排气量标准状态分别为3 400 m3/h和4 300 m3/h。按每天运行16 h计算,每天的加气能力约为20万m3。在进气压力3.0 MPa时的排气量分别为2 489 m3/h和2 784 m3/h,以每天运行16 h计算,在进气压力3.0 MPa时每天的加气能力约为16万m3。

1.3 进站管线输气量

大岭母站进站管线来自东北油气分公司长春末站,长春末站内有50 m长的DN 100 mm管线,通过变径接170 m长的DN 150 mm管线进入大岭母站。根据CNG母站设计要求,中高压燃气管道中的天然气流速通常不超过15 m/s。经计算,1~6 MPa压力下DN100 mm进站管线输气量如表1所示。

表1 DN 100 mm进站管线输气量

2 改造方案

根据长春末站的实际运行情况,为保证吉林石油分公司加气子站冬季用气高峰期能有充足的气源,拟对大岭母站进行保供和增产改造,提出两个改造方案。

2.1 方案一

选择成熟稳定的三级CNG压缩机。根据管线的输气能力,拟增加2台三级CNG压缩机。主电机功率,400 kW;进气压力范围,1.3~3.0 MPa,高于3.0 MPa时进行减压运行。压缩机排量如表2所示。

表2 三级CNG压缩机参数表

2.2 方案二

定制一级压缩管道增压机。参考长输管线增压站的设计原理,根据原有4台压缩机的进气要求,拟增加2台变频管线增压机,一开一备。主电机功率:500 kW;进气压力范围,1.3~3.0 MPa;排气压力,4.5 MPa。给1~3台压缩机供气(由进气压力确定最终CNG压缩机工作台数)。因变频技术的原因,现在国内电机能做到30 %、60 %和80 %的变频电机,所以增压机最多能实现1对3工作。

3 方案比较

3.1 冬季生产能力及总生产能力

方案一中新增的2台压缩机在冬季最低启动压力下(1.5 MPa)日生产量为8×104m3。同时新增压缩机可与母站已有两级压缩机同时配合使用,可提高充装效率与生产量:在进气压力为1.5 MPa时,启动2台新增三级压缩机和1台已有的两级压缩机进行生产,将两级压缩机的排气压力调整至12 MPa,据计算全天产量为11×104m3。方案二在同等进气压力条件下最多产气量8.6×104m3。

由表3可知,方案一在夏季设计工作压力下生产能力约为32.4×104m3/d,方案二的生产能力约为20×104m3/d,方案一的生产能力高于方案二。

表3 输气管线谷峰值时大岭母站生产能力

综上所述,选择方案一不仅解决了冬季母站充装能力问题,也提高了夏季产能,而方案二仅解决了母站冬季充装问题。同时方案一也提高了设备的使用效率。

3.2 投资方面

方案一:如购置国产压缩机,改造总投资420.84万元,购置进口压缩机,改造总投资820.84万元,投资估算如表4所示。

表4 方案一投资估算

1)材质不锈钢CLASS600。

方案二:如购置国产增压机,改造总投资为520.84万元;如购置进口增压机,改造总投资为1 040.84万元。投资估算如表5。

表5 方案二投资估算

1)材质不锈钢CLASS600。

通过比较,方案二投资高于方案一投资。

3.3 设备可操作性及工艺运行方面

方案一的设备制造技术成熟,生产运行工艺稳定。

方案二的生产运行工艺复杂:①增压机与压缩机间的排量匹配及联动控制专业技术不成熟,国内母站尚无改造案例,选择此方案企业需承担高风险;②增压机须由厂家定制设计与制造,运行使用过程中需做好备品备件的储备;③增压机要求操作人员具有相对较高的技术水平与实际经验。大岭母站维修人员已熟练掌握CNG压缩机的故障处理、日常保养及维护,但无增压机运行维护经验,备品备件的更换需要更多的专业经验。

4 结语

通过对生产能力、投资费用、改造后设备工艺运行三方面的对比分析,采用增加2台三级CNG压缩机的方案更适合大岭母站保供增产的需求。

[1] 王海涛, 田祥,陈云平. CNG加气母站的建设与探索 [J]. 中国石油和化工标准与质量, 2013 (7): 238-239.

[2] 刘璐,杨炯. 试谈CNG加气站标准站与母子站比较[C]//中国土木工程学会城市燃气分会压缩天然气专业委员会暨第一次年会论文集.重庆:中国土木工程学学会.2007.

[3] 武斌,莫琼. CNG汽车加气站子母站设计探讨[J]. 油气田地面工程,2001(1): 64-65.

[4] 郭忠明, 隆立红. 压缩天然气(CNG)加气母站的工艺设计方案[J].油气储运, 2007(5):40-41.

[5] 薛荣. 浅谈CNG加气母站生产运行管理[J].化工管理,2016(1):184-185.

[6] 张照鸿. 压缩天然气加气母站运行问题分析和对策[J].延安大学学报(自然科学版) , 2013(4):90-91.

猜你喜欢

大岭生产能力进站
强化化工企业全员安全意识提升安全生产能力
提高母猪生产能力的措施
河北省赤城县伙房—大岭堡一带石墨矿地质特征及成因分析
进站口上下行载频切换时引起ATP制动问题分析
春运期间北京西站共有154.8万人次刷脸进站
地心游记(四)一位向导
临海西郊大岭石窟元代造像题名记所见人物考——兼商榷大岭石窟造像的始建年代
冰雪大岭——昆仑
冰雪大岭一昆仑
我国PVC糊树脂生产厂家概况