CNG加气站可行性分析及运行维护研究.doc
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1、CNG加气站可行性分析及运行维护研究引言随着天然气管道的建设,大规模的天然气利用催生了巨大的、快速发展的市场,西气东输管线、新疆管线、进口气管线、川渝管线等等的贯通,使得我国天然气CNG加气站面临空前的发展机会和前景,本文正是基于此对天然气汽车经济性、天然气CNG加气站经济性、CNG加气站建设程序、压缩机、加气站运行维护等做了深入的研究,详细的分析,以供企业决策参考。一、天然气汽车经济性分析 一般情况下,要调动车主使用天然气的积极性,加速推进天然气汽车产业的发展,其中的一项重要条件就是天然气销售价格相对燃油必须有可观的利润,让终端消费者感受到经济石灰。从国内推行CNG汽车的经验看,使用天然气替
2、代燃油后,必须保证天然气汽车的运行费用较燃油车降低20%以上,以补偿投入的改装费或购置新车增加的费用,且需在1年左右的时间收回该部分资金并有盈余,这样车主才会主动“弃油用气”。 下面以广州地区2006年5月期间93号汽油为例,对天然气汽车的经济性进行分析。 93号汽油时常销售价格为4.5元/L,要确保天然气汽车在扣除车辆改装费用或购置单燃料新车增加的费用、检测费用后,实际支出费用教汽油车降低20%,天然气公交车、出租车所能承受的天然气气源见下表。车辆类型改装或购置新车增加的费用折算成没100km行程增加的费用/元每100km行程燃料消耗量每100km行程燃料费用/元每100km行程费用合计/元
3、所能承受的天然气价格/远.M3公交车汽油车0.0032.00 L144.00144.00汽油改装车1.5834.00 m3113.62115.203.34CNG单燃料车5.2533.00 m3109.95115.203.33出租车汽油车0.009.00 L40.5040.50汽油改装车0.819.53 m331.5932.403.31CNG单燃料车1.329.00 m331.0832.403.45注:公交车的使用年限为8a,行使里程为12104 km /a; 出租车的使用年限为4a,行使里程为13.6104 km /a。 通过对上表数据进行分析,结合对天然气汽车推广应用地区调研,可得出如下结果
4、: 一、对于加气站销售价格,在93号汽油价格为4.5元/L的前提下,加气站管输天然气价格必须低于3.31元/ m3,才能保证车主积极使用天然气。由此可以得出:管输天然气单价(单位为元/ m3)必须低于93号汽油单价(单位为元/ L)25%以上时,推广天然气汽车才具有一定经济优势。 二、与上述加气站销售价格相对应的各类加气站进站天然气价格: 1、CNG标准站(购销价差为0.60元/ m3):管输天然气进站价格必须低于2.71元/ m3。 2、CNG加气子站(购销价差为0.55元/ m3):管输天然气进站价格必须低于2.76元/ m3。 进站价格满足上述条件时,加气站云翳拟稿才具备一定的利润空间。
5、 三、改装汽油公交车、出租车所增加的改装费和检测费用,每100km行程分摊费用分别为1.58元和0.81元。 四、单燃料公交车、出租车所增加的改装费和检测费用,每100km行程分摊费用分别为5.25元和1.32元。 总之,天然气作为汽车替代燃料,不仅具有社会效益,而且还有可观的经济效益。二、加气站经济性分析 天然气加气站的经济性取决于政府扶持政策、加气站的建设造价、气源购销价差、实际销售量、运营成本及管理水平等多种因素。对设计加气规模为1.5104Nm3/d、造价在1000104元左右、气源洁净、无脱硫和脱水设备的各类CNG汽车加气站主要运行成本及经济指标分析如下: 1、CNG标准站 若气源进
6、站压力为0.3Mpa、电价为0.65元/(KW.h),加压至25.0Mpa,则标准站内电耗约0.25 KW.h/m3,电费是主要运行成本,为0.16元/ m3。其余的费用是人工费和设备维修、折旧等费用,约0.12元/ m3。一般加气站实际销售量达到1.5104Nm3/d,气源购销价差0.16元/ m3,即具有一定的赢利能力。 2、CNG加气子站 加压电费约0.12元/ m3,可见,气源购销价差0.55元/ m3时即有赢利空间。三、CNG加气站建设程序、选址(1)业主熟悉建站政策和标准规范,在城区或交通主干道上,按靠近水、电、气源,靠近车源,加气方便,基本符合城市规划和标准规范中消防、环保、安全
7、要求,初选建站地址;(2)CNG主管部门(CNG专家)、建委、规划、消防、环保、涉及到现场定点。(3)在国土部门办理土地征用手续和国证;(4)在规划部门办理规划用地许可证、施工用地许可证。二、立项(1)业主向当地CNG产业主管部门或计委提出建站申请;(2)提供相应资料:立项报告、科研报告、选址定点报告;(3)CNG产业主管部门或计委批准立项。三、设计(1) 初步设计前,业主向设计单位提供资料:站址地形图、天然气气质资料、气象资料、地震资料、水、电、气源资料、建站规模、设备初步选型、地勘资料、环保影响评价报告、文物调查资料等。(2)甲级设计单位作初步设计:总平面布置;单体(加气棚、站房等)建筑样
8、式、风格;CNG加气站效果图;主要设备配置;工程总着造价;水、电、气工艺初设;说明是否符合国家标准、城市规划;加气站的消防、环保、安全等是否符合标准要求。(3)初设审查:CNG主管部门(CNG专家)、计委、建委、规划、消防、环保、安办、设计、业主参加,对初设进行评审;(4)CNG主管部门或建委出具初设评审意见;(5)施工图设计:设计单位据此作CNG加气站工艺、总图、建筑、结构、电器、给排水、暖通设计,并出施工蓝图。四、报建(1)初设保消防、环保审查,出据审批意见,安办办理安全三同时证书;(2)初设总平图(含消防、环保、安办审批意见)报规划审查,进行勘测,划红线;(3)规划办理工程规划许可证;(
9、4)建委办理工程施工许可证;五、建设(1)办理设备、土建、安装、水、电、气工程、监理招标、签定合同;(2)在质检站办理质检委托书;(3)在建委办理合同签证;(4)组织施工。六、验收(1)进行工程质检,出据质检报告;(2)进行消防、安全、环保、压力容器等单项验收,并出据单项验收报告、危险化学品安全评价报告、防雷防静电检测报告、环保评价检测报告书;(3)在安监部门办理化学危险品经运许可证、在质监局办理压力容器使用许可证、充装注册登记证;(4)质监部门对加气机进行效验标定,出据计量使用许可证;(5)员工到有关部门进行技术培训,取得上岗证;(6)试运行、严守整改、完善;(7)综合验收前:业主准备申请竣
10、工验收报告、相关批准文件、设计资料、施工资料、竣工资料、质检资料、监理资料、材料实验资料、财务决算资料、管理制度、事故处理应急预案等相关资料;(8)CNG主管部门主持,建委、规划、消防、环保、安办、质监、CNG专家及设计、业主参加进行竣工验收,出据竣工验收报告;(9)在CNG行业管理部门办理燃气经营许可证、工商行政管理局办理营业执照、燃气管理部门办理燃气自质证;(10)投产经营。四、压缩机组运行前的检查和准备方法压缩机组是CNG加气站的核心设备。所以压缩机组运行前的检查和准备也是至关重要的。具体操作方法如下: 1、清除机座及机体各部位的水分、铁屑、泥砂等污物,清理机组周围及机组上的杂物、工具。
11、 2、检查机组紧固连接情况,包括气缸螺栓、连杆螺栓、轴承螺栓,活塞杆并帽、曲轴箱与机座、机座与基础连接螺栓与其他各紧固连接部位是否正确,有无松动现象。 3、检查压缩机和各辅助装置,管路系统的装配、安装质量。拆开压缩机气缸,检查安装是否正确,复查压缩机活塞前后死点间隙及活塞拉杆并帽的松紧程度。确认安装全部工作已完成,质量达到规定要求。 4、检查控制柜上各种显示,控制仪表及安全保护装置工作是否正常,安装及接线是否正确可靠。 5、检查润滑系统各部位用油是否正确,油质是否清洁或变质,油量是否符合规定。较长时间停用或新机初次使用,还应打开机身侧盖用油枪向十字头滑边,活塞杆等部位注入规定的润滑油,当环境温
12、度低于5时,应将机组预热或将热油注入润滑系统。 6、在强制润滑系统中,将各压力油管在单向阀前松开,用手动柱塞泵泵油检查各注油管路是否畅通。新机组在初次使用时,应将注油器注油泵的泵油量调至最大,机组正常工作150小时后,将油量调至正常工作范围。 7、有水冷却系统的机组,应检查冷却系统的水位是否在规定的位置,水质应为无腐蚀的清洁软水,其水质要求:PH值,硬度小7-8于0.3mgm/kg。水管路应阻塞畅通无空气阻塞情况。 8、检查增压站进、出站网压力与压缩机工况和气缸工作压力是否相匹配;检查过滤器工作是否可靠,防止开机后水和其它污物进入压缩机。 9、根据生产所需工况,检查调整进、排气管路上的阀门,检
13、查调整压缩缸余隙,正确配置气缸上各进、排气阀。 10、调定仪表控制盘各自动控制及停机保护参数。11、检查电气系统的安装、连接是否正确、可靠,自控系统是否灵敏可靠。 12、检查开关、按钮操作是否灵活,控制电力电缆连接点,即一次回路,二次回路是否接触良好。检查一次回路,二次回路的绝缘电阻。一次回路(即电力电缆)绝缘电阻在温度为1535,湿度4575%的环境中应不小于1 M/K V,二次回路绝缘电阻不小于2 M。 13、长期停用或压缩系统经过检修或新投放使用的机组应打开放空阀和进气阀,用0.150.30MPa左右压力的天然气置换压缩缸及其管路系统的空气,然后关闭进气及放空阀,开启旁通阀。 14、清除
14、场地周围易燃品、杂物,将检测工具、仪器、仪表存放在固定的地点五、压缩机组的安装压缩机组的使用性能及寿命与基础的施工、安装的质量密切相关,因此,必须严格按照要求进行基础施工和机组安装。 (一)压缩机组的基础应根据机组基础图及现场土壤情况决定。 对于比较密实,承载能力较高的土壤,可按所提供的基础图施工,对于承载能力较差的土壤,可适当加大、加厚基础,以便把作用力分散到一个较大的面积上,保证机组安全、可靠运行。 (二)压缩机组底座安装 压缩机组底座安装前调平螺栓和地脚螺栓孔旁的基础面应修平,并对称的放好垫铁,机组就近并初步找正后即可向地脚螺栓孔内浇注30号混凝土(水泥:细砂:碎石1:2:3),边浇边夯
15、实。压缩机的精确校平应在曲轴箱顶盖处检查,并通过调整底座下的垫铁,其纵、横向水平误差不应大于0.020MM/M。在拧紧地脚螺栓后应注意核对其水平度,使不超过上述误差范围,以免底座变形影响机组的可靠运转。 二次灌浆时,应用水泥细砂将底座与基础间填满,并抹平,保证底座充分的接触支撑。底座以外的基础表面应抹成一定的斜度或设置油水沟,以便排放油水。 (三)压缩机组传动装置的安装压缩机组传动装置的准确安装是极为重要的。主机传动采用刚柔相结合的模片联轴器,在校正电动机和与压缩机同轴度时,应同时使用两只百分表,校正同轴度及联轴器端面平行度;安装时应保证同轴度不大于0.15MM,联轴器端面平等度不大于0.15
16、MM,联轴器安装完备后,应检查压缩机曲轴轴向间隙是否符合技术要求。压缩机组的维护保养良好的维护保养,是使压缩机组安全运行,延长使用寿命,并降低运行成本的基本保证。为此,机组的维护保养应按正确的操作规程进行。 压缩机组的维护保养分为预防性维护、每班、每旬、半年、一年、三年维护保养。每次保养作业后应认真做好保养记录。 (一)预防性维护保养 1、在维护保养中,首先应做到清洁,无论是润滑油还是冷却水,都应保持其清洁。 2、应保证曲轴箱和注油器内有足够的润滑油,并防止水或杂质进入润滑系统。 3、冷却系统应充满冷却水,不允许有气堵或泄漏。 4、机组启动前,使活塞处于不同的位置,手动注油器手压泵,以预润滑气
17、缸、活塞杆。 5、对于刚启动的机组,启动后不要马上加载,应使其空转,待机组升温后再加载。6、在机组的运行过程中,应避免超载运行。 7、对运转中发出的不正常响声和泄漏,应停机查找原因,排除后再启动运行。 (二)每班维护保养1、检查并消除机组油、气、水泄漏现象,保持设备表面和环境的清洁。2、监视检查润滑油油箱、注油器、曲轴箱油位、机油泵工作情况;机组各部位运转有无异响和振动。 3、检查压缩机系统进排气压力、温度和油压是否正常。 4、检查机组地脚螺栓和各连接部位紧固情况。 5、检查并排除分离器积液。 6、检查各控制仪表工作是否正常。 7、检查电气设备工作是否正常。(三)每旬维护保养(250小时) 1
18、、每班维护保养的全部内容。 2、检查联轴器连接情况。 (四)每月维护保养(700小时) 1、每旬维护保养的全部内容。 2、检查润滑油储油箱油位,适当补充新油。 3、检查润滑油滤清器压力降,允许压力降不大于0.042MPa,超过该值时应对滤清器滤芯进行清洗和吹扫。 4、给水泵轴承加注规定牌号的润滑脂。 5、检查清洗压缩机进、排气阀,更换损坏零件。 6、检查十字头销、活塞杆锁紧螺母的松紧程度。 7、检查清晰分离器滤芯及分离器排污装置。(五)半年维护保养(4000小时) 1、每月维护保养的全部内容。 2、检查所有安全保护装置和仪控、电控系统的工作可靠性、灵敏度,并予以调校。 3、检查调整压缩缸活塞死
19、点间隙,使缸头端为曲轴端间隙(冷态)的两倍。 4、更换曲轴箱内全部机油,清洗呼吸器。 5、检查、调整联轴器的对中情况。 6、清除压缩缸、活塞、活塞环以及排气口上的积极灰,检查记录活塞环、气缸磨损情况及活塞环开口间隙及侧向间隙,必要时进行修理或更换。 (六)一年维护保养(8000小时) 1、半年维护保养的全部内容。 2、清洗检查润滑装置、润滑系统管路及阀、泵等零部件,更换修理损坏件。 3、检查主轴承盖螺栓、连杆螺栓锁紧情况。 4、检查压缩缸活塞环及进排气阀钢垫和气阀弹簧,更换磨损及损坏件。 5、消除散热器,冷却器内外污物,检查有无泄漏及堵塞现象,并予以清除。 6、检查记录活塞杆磨损情况。 7、检
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