CNG加气站能耗分析与节能途径研究

1.闫 新 2.韩 珂

1.中石油渭南煤层气管输有限责任公司 2.陕西省安康市天然气有限公司

CNG加气站能耗分析与节能途径研究

1.闫 新 2.韩 珂

1.中石油渭南煤层气管输有限责任公司 2.陕西省安康市天然气有限公司

伴随着经济的发展和进步，我国各项工程建设速度不断增加，工程中对于各种能源利用情况有所增加，工业中为了更好实现节能降耗目标，在通过各种方式是对能源进行调节和改善，成为了各个行业发展中最为关注话题，压缩天然气(Compressed Natrual Gas，简称CNG)这是一种绿色环保能源，能够实现非常好的经济以及社会效益，我国汽车行业中更多应用这种技术，但是其中实施存在着很多问题，运行消耗比较高，运行效率比较低等问题，对CNG行业形成了制约，下面文章对CNG加气站中产生能耗情况进行分析，探索一些有效的节能措施，以供参考。

CNG加气站；能耗；节能技术

如今我国各项工程发展获得了非常大的机遇和挑战，CNG (Compressed Natural Gas)在近年来被广泛应用与能源工程中，是一种绿色清洁型能源，在我国很多工业发展中应用较多，尤其是在汽车行业中，燃料大量应用，国外对CNG技术研究比较早，已经实现了非常广泛的应用和开发，从我国城镇天然气实际情况来看，管网建设在我国各个城市中有所应用，达到了90%的高比例，不仅对我国交通事业起到了很好支撑作用，同时改善了燃料的整体结构。

1 CNG加气站的能耗现状

从我国当前CNG加气站实际运行情况来看，存在着非常大能耗情况，整体利用效果非常低，对于电能消耗来说，非常高，国家近年来对于能源进行调整，对加气环节关注度非常高，通过各种方案和方式，对一些能耗大的加气站进行调整，但是所产生成本是非常大的。节能降耗是石油天然气行业一直追求的目标。为了实现CNG加气站的节能降耗，分析我国CNG生产过程的能耗现状，面临的主要问题有：耗电量非常大，同时所产生消耗成本非常高，同时CNG加气站生产工艺技术水平不高，相关人员对于其节能意识比较薄弱，因此从这一方面来讲首先从工艺上就需要进行提升，将工艺与节能相互结合，将能耗低的方案进行选择，为之后进行项目改造奠定基础，最后就是从生产过程来看，利用效率比较低，缺乏科学管理。

2 产生能耗原因分析

2.1 压缩系统

在加气站中压缩系统处于核心环节，同时也是最容易产生能耗问题的部分，系统运行中存在着冷却效果却的问题，相关指标达不到标准和规范，同时设备换热器中面积以及流量等设计上存在很大问题，不科学应用无法符合CNG加气站实际运行情况，需要相关人员去深入研究和改善，下面从几个方向去考虑，首先就是压缩机一旦出现启动频繁情况，会产生大量能耗，其次充装天然气工艺参数到不到要求，形成能耗，另外负荷程度不同导致差异增大，产生能耗，最后及时如果设备功率因素较小，功率无法实现补偿，导致能源浪费和损耗。

2.2 脱水系统

对于脱水系统中产生的能量消耗情况，通过其中的脱水负荷而发生变化，如果负荷大所形成能耗也会很高，如今CNG站脱水装置中，对于其所形成能耗情况没有更多关注，相关人员也没有深入进行研究和调查，当前其中存在一些问题主要从加热温度以及加热时间等情况去考虑，分子筛加热温度，加热时间等不符合现场要求，不能达到节能降耗效果。

2.3 充装工艺系统

CNG加气站一般会存在一个施工高峰情况，集中在某几个时间段会产生大量气体消耗情况，如果储气设施出现问题，压缩机会需要重新启动多次情况，如果压缩运行时间过长，会产生非常大电量消耗，导致成本增加，同时对于电网形成的影响也会很大，如今的CNG加气站通过储气装置运行，但是利用效率比较低，时间也会非常长，因此对其进行节能分析和研究，才能够更好实现经济性。

3 CNG加气站的节能途径

3.1 压缩系统节能

1)冷却器的改造。冷却器中大多数采用了圆形冷却管，经过实际经验总结，可以将CNG加气站压缩机中所使用冷却管到采用椭圆形这种形式，能够更好对气体流动情况进行改善，同时分布在冷却管两遍的分离点之间距离也会增加，所受到阻力会很大程度上减弱，能够实现更好流动效率，同时椭圆形管道表面积相对比较大，产生热力阻碍情况会减小。

2)添加变频器。当前我国压缩机需要处理工作量会产生很大变化，可以说随时都在变，尤其是流量比较小，而电机仍然保持一定转动素质，导致了非常大能耗，因此如何保证压缩机节能降耗工作实现更好控制，可以通过采用变频器去进行适应和控制。

3)采用先进的气阀结构。在压缩机中主要是通过气阀进行调节，它的缺点主要容易损坏，对于气阀结构的设计情况直接与压缩机的运行以及能量消耗之间相关，气阀能够节能以及高效率运行，占有整体功率的3%-7%，同时产生噪音较小，通过采用先进技术的气阀情况，密封情况比较好，能够最大程度上实现能耗降低。

3.2 储气系统节能

为了提升储气容积，实现更好的利用效率，对于储气系统要实现节能目标，可以通过对CNG加气站采用三级系统去操作，同时根据装置实际情况，分成高压、中压、低压三种情况，压缩机会首先时间对于三组气体的充气过程，如果，低压储气降低在水平值一下，那么控制系统将会通过切换，到中压储气井当中，气体产生压力差对实现充气工作，然后再降低进行切换，直到最终加满气体。

综上所述，下面文章主要是将加气站中所产生能量效果情况进行分析，通过系统优化，对CNG加气站生产成本进行降低，从而提升工作效率，通过对CNG加气站能耗情况进行评价，实现对能耗主要因素明确，从而确定最为直接降低能量消耗措施，从而针对管理以及施工工艺提出方案和措施，降低能耗，实现节能运行。

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