整装待发:信然CNG天然气加气站用甲烷压缩机

www.chinaoilonline.com  2025-06-23 16:43:19
来源:5e

 6月20日,信然CNG天然气加气站用甲烷压缩机准备发货,此批发货为8台,主要应用于天然气罐车配套,年配套量大于260台。

甲烷气压缩机是一种专门用于压缩甲烷气体(主要成分为CH₄)的设备,在多个关键领域扮演着核心角色。其设计和运行需充分考虑甲烷的特性(易燃易爆、温室效应强、分子量小等)。

以下是其主要应用领域和技术特点的详细说明:

一、 主要应用领域

1.  天然气行业:

天然气开采/集输:在气井井口或集气站对产出的低压天然气进行增压,以便汇集到处理厂或输气管线。

天然气处理厂:在脱硫、脱水、脱烃等工艺前后进行增压。

天然气长输管道:作为干线压缩机或支线压缩机,为管道中的天然气提供输送动力,克服管道摩擦阻力,维持输气压力和流量。这是应用量最大、要求最高的领域之一。

储气库:注气时将天然气压缩注入地下储层;采气时将低压采出气增压至管网压力。

城市燃气门站/调压站:接收高压长输管道来气,经调压、计量、加臭后送入城市中压管网。有时也需要压缩机进行压力匹配或调峰。

压缩天然气:生产压缩天然气,用于CNG汽车加气站或CNG储运。将管道天然气压缩至20-25 MPa,充入车载气瓶或管束拖车。

2.  沼气/生物天然气领域:

沼气工程:对厌氧发酵产生的沼气进行压缩,用于发电机组进气、锅炉燃烧或后续提纯。

生物天然气提纯:在沼气提纯(脱除CO₂、H₂S、水等杂质)制取生物天然气(成分与天然气相似)的工艺中,用于原料气增压、工艺气体循环以及产品气压缩注入天然气管网或制备成CNG/LNG。

3.  煤层气开采与利用:

对从煤层中抽采出来的煤层气(主要成分也是甲烷)进行增压,用于集输、发电、液化或注入天然气管网。

4.  液化天然气:

在LNG液化工厂中,甲烷气压缩机(通常是大型离心式压缩机)是核心设备之一,用于将天然气压缩到非常高的压力(配合冷却)进行液化。

5.  化工与工业过程:

某些化工工艺(如合成氨、甲醇生产)中需要高纯度甲烷作为原料气,会用到甲烷压缩机。

实验室或特殊工业应用中需要提供高压甲烷气源。

6. 垃圾填埋气回收利用:

回收垃圾填埋场产生的填埋气(主要含甲烷和CO₂),压缩后用于发电或提纯利用。

二、 核心技术特点

信然甲烷气压缩机的设计和技术选择紧紧围绕其工作介质(甲烷)的特性和应用场景的严格要求:

1. 极高的安全性要求:

防爆设计:信然压缩机及其配套电机、电气仪表必须符合严格的防爆标准(如ATEX, IECEx, NEC等),采用防爆外壳、本安电路等措施,防止电火花或高温表面引燃甲烷。

泄漏控制:

先进的密封技术:采用高效可靠的轴封(如干气密封、迷宫密封+缓冲气、双端面机械密封+隔离液)和阀盖、法兰密封,最大限度减少气体泄漏。干气密封在天然气管道压缩机上已成为主流。

无油或微油润滑:为避免润滑油进入气体介质(污染、增加分离难度)和降低可燃风险,广泛采用无油润滑设计(活塞机的非金属自润滑环、迷宫活塞;离心机本身无油)或微油润滑(润滑油与气体完全隔离并通过高效分离器去除)。

安全监测与联锁:配备完善的可燃气体泄漏检测报警、温度、压力、振动超限报警及联锁停机系统。入口设置紧急切断阀。

2. 适应气体特性:

分子量小:甲烷分子量小(16 g/mol),离心压缩机需要更高转速或更多级数来达到所需压比;活塞机也需特殊设计考虑。压缩效率对机器设计更敏感。

压缩温升:压缩过程会产生显著温升,需高效冷却系统(气缸夹套水冷、级间冷却器、后冷却器)控制气体出口温度,防止材料失效、润滑油性能下降或形成积碳,同时也是效率和安全的需要。

气体清洁度:虽然天然气/沼气可能含杂质(H₂S, CO₂, 水、固体颗粒),但压缩机入口通常要求气体经过严格净化(脱硫、脱水、过滤)。设计需考虑一定的杂质容忍度或设置前置分离/过滤设备。耐腐蚀材料(如不锈钢)常用于关键部件。

3. 高效性与可靠性:

高效气阀与流道设计:(活塞机)采用低阻力、长寿命的气阀;(离心机)优化叶轮、扩压器等通流部件设计,追求高绝热效率。

变工况适应能力:尤其在管道和沼气领域,气量压力波动大。压缩机需具备良好的调节性能(如离心机的进口导叶、转速调节;活塞机的余隙调节、卸荷器、变频驱动)。

高可靠性与长寿命:设计冗余度高,关键部件选用优质材料,制造工艺精良,确保长时间连续稳定运行(管道压缩机通常要求8万小时以上大修周期)。完善的在线状态监测系统(振动、温度、性能分析)。

4. 环保性:

低泄漏:严格的密封设计直接减少甲烷(强温室气体)排放。

低噪音:采用隔音罩、消声器等降噪措施。

低排放:(有油润滑时)高效的油气分离系统,确保排气含油量极低。

5. 结构形式选择:

信然往复式活塞压缩机:

优点:效率高(尤其小流量高压比),压比范围宽,变工况适应性较好,流量调节方便。

缺点:流量相对较小,振动和噪音较大,易损件(活塞环、气阀)需定期维护。

应用:井口增压、CNG加气站、中小型处理厂、撬装式应用、实验装置、高压比场合(如LNG液化预冷)。

信然离心式压缩机:

优点:流量大(尤其适合大流量),运转平稳振动小,结构紧凑占地少,维护量相对小,无油污染。

缺点:单级压比低(需多级),小流量时易喘振,效率对工况变化较敏感,对气体分子量变化敏感。

应用:天然气长输管道、大型天然气处理厂、LNG液化厂核心制冷、大型储气库、大型沼气工程提纯/注入。

信然螺杆压缩机: (在甲烷领域相对活塞和离心应用少,但在特定场合如沼气增压、较小流量CNG有应用)

优点:结构紧凑,运行平稳,适应湿气体和含液滴工况能力相对稍强(喷液螺杆)。

缺点:效率通常低于活塞和离心,压比受限,转子加工精度要求高。

应用:中小流量沼气增压、特定CNG场合、工艺气体增压。

信然甲烷气压缩机是现代能源(尤其是天然气)和环保产业(沼气利用、温室气体减排)的关键设备。其技术核心在于确保本质安全、控制泄漏、适应甲烷特性、追求高效可靠运行。根据具体应用场景(流量、压力、气体组成、运行模式、环境要求)的不同,会精心选择合适的压缩机类型(活塞式、离心式为主)并进行针对性的设计和配置,以满足严苛的工业标准和安全规范。