CNG加气站建设标准站技术方案.doc

CNG标准站成套技术方案1.0项目背景 根据山东XX公司提供的有关建站类型及参数，XXXXXX压缩机有限公司特编制CNG加气站工艺方案及设备选型与投资匡算，供用户选型与抉择。2.0编制原则本方案将社会效益和综合经济效益放在首位，遵循“以社会、经济效益为中心，以设备质量为重点”的原则，采用高标准、高技术的部件，以安全、可靠、实用、经济作为总原则，严格执行国家、行业有关标准和规范，确保整个标准站的运行安全、可靠。3.0建站模式及规模 用户提供的建站主要要求如下表： 单台处理量650Nm3/h建站模式标准站，给天然气汽车加气天然气压缩机3台，开2备1单台供气量650 Nm3/h进气压力0.6MPa1.0 MPa排气压力25MPa储气装置水容积4m3售气机3套干燥系统1套4.0建站过程中及建站设备执行的技术标准GB50028-98 城镇燃气设计规范GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范SY/T7546-96 汽车用压缩天然气API 618-1995 用于石油、化学和天然气工业的往复式压缩机JB/T90115-1999大型往复活塞式压缩机技术条件Q/JJ J64-2000 CNG压缩机技术规范 GB50156-2002 汽车加油加气站设计与施工规范 JB/T10298-2001汽车加气站用天然气压缩机GB3836 1-83 爆炸性环境用防爆电器设备通用要求 GB3836 2-83 爆炸性环境用防爆电器设备，隔爆型电气设备“d” GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB4208 外壳防护等级 GB150-1998 钢制压力容器 GB/T3853-1998 容积式压缩机验收试验 GB/T7022-1996 容积式压缩机噪声声功率级的测定GB/T7777-1987 往复活塞压缩机机械振动测量与评价5.0标准站工艺5.1工艺简介管道输送来的天然气首先经过过滤缓冲装置和计量，对进站气体进行计量，使气体较为纯净，压力趋于稳定，原气质不应低于国标GB17820天然气的类指标要求，能够保障压缩机系统正常运行。经过预处理过的气体经过截止阀进入压缩机系统。本压缩机系统采用3台W-1.55/（610）-250型天然气充瓶压缩机，单台小时供气量6501000Nm3。气体进入压缩机系统后，经过三级压缩使压力达到25.0 MPa，级间气体通过水冷冷却器和油水分离器进入下一级。压缩机的控制系统对整个系统进行信号采集、故障诊断、故障显示与保护停机、顺序启动/停机等全过程管理。压缩后的高压气体通过干燥塔对高压气体进行过滤、除油吸附和再生等工艺，使高压气体质量达到国家有关标准，最后经过顺序控制系统控制，通过储气瓶组、加气机向天然气汽车加气。5.2标准站工艺流程框图 冷却塔循环泵燃 气 管 网缓 冲 罐切断阀计后处理系统售 气 机天然气汽车储气系统水 箱天然气压缩机6.0标准站系统设备配置具体配置如下表：序号项目主要设备-参数数量备注1预处理系统紧急切断阀，缓冲罐-2m3，配套阀门、安全阀等1套XXXXXXX2压缩机系统W-1.55/（610）-250型天然气压缩机，每小时供气量6501000 Nm3、包括底座、主机、级间冷却器、油水分离器、各级压缩段等3台XXXXXXXX带控制柜3天然气干燥系统后置再生式深度脱水装置-处理气量2000 Nm3/h、包括过滤冷却、分离、加热等整套气体处理设备1套XXXXXXXX回收罐及其配套阀门、管件、安全阀等4控制系统压力控制器控制，控制软件自行开发；顺序控制盘。1套XXXXXXXX5储气系统大容积无缝储气瓶组，水容积1.33m3的无缝钢瓶3只，配套阀门、管件、安全阀等，执行标准：ASME -21套XXXXXXXXXXXXX6售气机双枪售气机-带质量流量计、温度压力补偿3台7安全系统可燃气体浓度检测、报警并与压缩机、排风系统联动。厂房排风系统。1套XXXXXXXXXXXX8冷却水循环系统循环水用离心泵1套用户自备冷却塔，带防爆电机高频电子除垢器水箱7.0标准站设备特点说明7.1预处理系统该系统主要由缓冲罐、出现紧急状态时的控制阀门及旁通阀门组成，其各部分的作用如下：缓冲罐：使气体不直接冲击站内管道，并使天然气压缩机进口压力平稳，保证压缩机正常工作。紧急控制阀门：在加气站出现紧急情况时，可利用该阀门在远处将进站天然气截断，以防止发生事故或事故的进一步曼延。7.2压缩机系统本套压缩机系统采用固定式结构，公共底盘上容纳了压缩机主机、防爆电动机、控制系统、水冷式冷却器、气体回收及放空系统等，压缩机系统的主要特点如下：天然气压缩机是天然气加气站的心脏，本套设备选用的压缩机为XXXXXXXXXXXXXXXXX压缩机有限公司生产的W型压缩机。该机组采用我公司引进奥地利LMF公司W系列基础部件，可靠性高。XXXXXXXX公司为我国最大的压缩机生产制造商之一，该公司已通过ISO9001质量体系认证和补军认证，所产压缩机性能可靠、质量优良，产品远销72个国家和地区。压缩机气缸、填料采用少油润滑设计，活塞环、填料及气缸均具有较长的使用寿命。压缩后排出的气体经过二级过滤器过滤后，气体中机油等液体含量不超过10ppm，固体颗粒最大直径不超过5m所有气阀、活塞环、填料均为国际著名品牌奥地利HOERBIGGER产品。压缩机高压气缸表面采用离子氮化技术，提高气缸表面硬度，使气缸内腔磨损降低到最低值。压缩机易损件更换时间可达8000小时以上。压缩机采用防爆电机驱动，防爆电机与压缩机采用联轴器直联，传动效率高。压缩机组采用混合冷却。（气缸为自然风冷，中冷器为水冷）7.3压缩机主要技术参数：压缩机型号W-1.55/（6-10）-250压缩介质天然气结构型式W型往复活塞式压缩级数三级压缩，一级双作用;二、三级正级差进气压力0.61.0MPa进气温度40 排气压力25MPa输气温度环境温度+15）排气量6501000 Nm3/h压缩机转速980 r/min噪声声功率级107dB(A) 防爆等级dBT4润滑方式曲轴、连杆、十字头压力润滑；气缸少油润滑润滑油温度70润滑油耗量150 g/h冷却方式气缸为自然风冷，中冷器为水冷联接方式弹性直联驱动方式防爆电动机 防爆等级dBT4电机功率185 KW 型号YB2-355M1-6启动方式软启动自动控制及保护水压低、油压低、排温高、进气压力低和高、排压高自动报警（停机）安装型式固定有基础各级排温1807.4主要供货范围A设备部分（一台套）天然气充瓶压缩机台防爆电动机台级间冷却系统套操纵仪表系统套气路系统套润滑系统套现场防爆电器元件套公共底架（撬快）套启动控制柜（非防爆）台随机备件及专用工具套B随机备件本次提供的压缩机的气阀、活塞环、填料、刮油环均采用世界著名的奥地利HOERBIGGER公司产品。使用寿命达8000小时以上，压缩机可以连续运行一约年无需更换这些易损件。C随机工具序号代 号名 称单 位数量备注1W43.311-1拆阀工具套12V33.311.2盘车扳把套13W43.311.2活塞杆螺纹保护套部件套14W43.311.3螺母扳手套15W43.311-1套件1D技术文件：序号名 称单位数量备 注1使用说明书份12质量证明书份13合格证 份14装箱单 份15电气原理图及接线图 份16基础图份17.5后处理系统天然气经过脱水、分离和除油装置后，可最大限度除去气体中的水分、杂质和油分，保证气体中所含油分10 ppm、微尘含量5 mg/m3、微尘埃粒子5m、在常压下露点温度-55。7.5.1本套设备采用双塔全自动再生干燥器，主要性能特点如下：整体固定式双塔结构，可连续工作，不间断处理出洁净、干燥的气体。干燥塔出口配置一级高效气液分离器。过滤精度5m，能有效除去干燥过程中，吸附剂粉末脱落造成的二级污染。干燥塔壳体上设置压力表和温度表，直观显示工作压力及再生温度等工作状况。壳体外表面覆盖高效保温棉及银白色波纹铝合金板，保温效果好，外观漂亮。壳体上下封头设有加料口和排料口，方便更换吸附剂。多点温度传感器监控，准确显示、控制加热器出口、再生气出口、冷却器出口温度，控制参数输入PLC中央处理器处理，并按设定程序控制动作，所有控制参数均能在控制器液晶屏上显示。加热器过热保护开关，避免加热器干烧，保护电加热元件寿命。7.5.2高压脱水装置主要参数如下：项目高压脱水装置1套流量2000 Nm3/h工作压力25MPa8.0标准站控制系统8.1自动控制部分控制系统以西门子PLC可编程控制器为核心，具有对电源、压缩机、生产环境及工艺过程进行全面监控的功能。对供电电源、电动机启动系统及辅助电器等进行控制；具有电机过载、过流等保护；对主电机采用软启动方式，启动平稳，对压缩机电网无冲击，对供电容量要求较低。8.2压缩机组控制及保护：压缩机组控制及保护是此系统的核心部分，采用西门子PLC对监控点模拟量进行控制，共有如下功能；a、压缩机设为手动启动运行和超压、故障自动停机；b、一级进气压力、末级排气压力测控、显示；超标时压缩机自动停机；c、各级排气温度测控、显示；当各级排气温度超高时压缩机声光报警后自动停机；d、压缩机润滑油压力、温度测控并显示；当润滑油压力过低、温度超高时压缩机声光报警后自动停机；e、（冬季）在润滑油温度过低时具备保护（禁止启动压缩机）功能；f、具有手动停机的功能和紧急状态下的保护停机；压缩机运行后通过自动顺序充气控制盘分三路给储气瓶组供气，自动顺序充气控制盘三路供气各自并联一路手动阀控制的供气管路，以备自动阀失灵时使用，开闭由用户手动控制进行选择。8.3环境监控：在压缩机房设有可燃气体浓度监测控制，超浓度报警并与风机电机和压缩机电机联动，自动抽风，同时压缩机电机自动停机，保障工作场所的安全性。8.4人机界面直观的控制方式：采用西门子PLC与文本显示屏结合的系统设计，可显示和查阅整个流程中的监控点；并具有故障信息提示等功能；标准站PLC具体控制项目及系统动作方式：项目状态类型动作压缩机油压低压力表报警、关断压缩机水压低压力表报警、关断吸气压力低/高传感器报警、关断第一级排气温度高温度传感器报警、关断第二级排气温度高温度传感器报警、关断第三级排气温度高温度传感器报警、关断末级排气压力高压力传感器报警、关断站内天然气浓度高探测器报警、排风、关断驱动电机过载探测器报警、关断紧急关断开关报警、关断8.5配气自动控制： 压缩后的高压气体经过处理后，向高、中、低压储气瓶组顺序补气，直到储气瓶组内压力到25.0 MPa。有汽车加气时，再分别从低、中、高压储气瓶组取气，经售气机计量后给天然气汽车加气。当储气瓶组中的气体压力低于最低设定值时，压缩机自动启动，将中压管网天然气压缩成高压天然气，经过处理后充入储气瓶组，也可以将处理后的高压天然气直接通过售气机充入天然气汽车中。以上充气过程均可通过顺序控制盘进行自动化控制以达到合理、快速、高效的给汽车加气的目的。储气瓶组最低压力设定值项 目低压瓶组中压瓶组高压瓶组瓶组内天然气补气压力，MPa12.018.022.0顺序取气系统自动控制由高、中、低压储气瓶组及压缩机的取气，提高加气效率（此部分控制一般通过加气机控制系统实现）；紧急控制当系统出现紧急情况时，可快速切断各高压气瓶向加气机的供气管路。9.0储气系统储气系统采用大容积储气瓶组，每站用1套（含3只钢瓶）水容积为4.0m3的大容积储气瓶，按高、中、低压配置，最大储气量可达到1185Nm3；参数如下： 主要组成部分储气瓶（3只）、框架、阀门等工作压力MPa25.0工作温度-4065设计压力MPa26.5设计温度-40充装介质压缩天然气水压试验压力MPa34.5气密性实验压力MPa27.6单只钢瓶水容积m31.33总水容积m34.0充装天然气总容积Nm31185单只钢瓶规格mm610X29.3X6100设备总重量kg1070010.0售气系统售气系统采用双枪自动售气机，利用质量流量计来计量充入天然气汽车高压储气瓶中的压缩天然气流量，同时利用温度压力补偿对流量进行修正。站内配置3台双枪售气机。11.0加气站系统设备投资匡算标准站1座 处理气量60