【壓縮機網】天然氣是一種優質、高效、清潔的低碳能源，與核能及可再生能源等其他低排放能源形成良性互補，是能源供應清潔化的最現實選擇。2015年全國天然氣表觀消費量1931億立方米，“十二五”期間年均增長12.4%，累計消費量約8300億立方米，是“十一五”消費量的2倍，2015年天然氣在一次能源消費中的比重從2010年的4.4%提高到5.9%，“十三五”規劃該比重增加到8-10%。

 

　　2017年1-12月中國天然氣進口數量為6857萬噸，同比增長26.9%；其中進口管道天然氣3043萬噸，進口液化天然氣3813萬噸，液化天然氣進口量超過管道天然氣進口量。見附圖1；進入2018年以后，進口液化天然氣量大于進口管道氣量的趨勢更為突出。見表1。

 

　　LNG接收站的主要功能是接收、儲存和氣化LNG，并通過天然氣管道向燃氣電廠和城市用戶供氣，有的接收站根據需要還設置了LNG槽車裝車站，向用戶直接供應LNG。在卸船時LNG進入儲罐導致罐內LNG體積變化，以及環境溫度和大氣壓變化等外界能量輸入，產生了大量蒸發氣（即BOG無卸船時約占儲蓄總量的0.5%～0.6%，卸船時量更大，但其中一部分需返回LNG船以維持壓力平衡）的產生，會導致儲罐內的壓力增加。為維持儲罐內壓力穩定，必須把過量的蒸發氣處理掉。

 

 

　　蒸發氣處理系統主要由BOG壓縮機、再冷凝器（僅用于再冷凝輸出工藝，在此時蒸發氣再冷凝）及蒸發氣管道系統等組成。

 

　　BOG壓縮機是BOG處理的關鍵設備，其作用是處理過量的蒸發氣，維持LNG儲罐內壓力的恒定。由于進口BOG壓縮機價格很高，國產BOG壓縮機大約比進口BOG壓縮機價格低50%～70%，進口BOG壓縮機由于各種原因生產進度經常拖后，給工程進度造成不良影響，且國外工程師到現場服務費用昂貴,協調廠商到現場服務很困難，所以開發和引用國內產品具有很重要的現實意義。

 

　　1. 在工程公司總包的LNG項目中BOG 壓縮機國產化選型是本項目的一個重點。

 

　　LNG項目中BOG壓縮機選型重點和難點：LNG介質溫度最高35℃，最低到-157.9℃，普通材料已經無法滿足要求。低溫BOG壓縮機由于操作溫度極低（-157.9℃），與低溫介質接觸的零部件材料易發生低溫冷脆、斷裂，并且冷量傳導至潤滑和運動系統使壓縮機無法正常工作，該類設備長期依賴進口。近年來隨著國內壓縮機水平的飛速提高，低溫材料不斷研發成功使BOG壓縮機國產化成為一種必然趨勢。

 

　　此次BOG壓縮機招標采用詢比價方式進行，國內共有4家公司投標，其中一家不滿足機型要求故廢標。（往復壓縮機要求對稱平衡型，拒絕三角型）

 

　　A公司技術方案：采用兩列一級壓縮的對稱平衡型往復壓縮機。

 

　　低溫材料：氣缸、氣缸套、氣缸蓋、活塞組采用低溫材料，此低溫材料是和國內某大學共同研發而成實際運行良好。

 

　　B公司技術方案：采用兩列一級壓縮的對稱平衡型往復壓縮機。

 

　　低溫材料：氣缸、氣缸套、氣缸蓋、活塞組低溫材料采國外低溫材料

 

　　C公司技術方案：采用無油潤滑水冷閉式迷宮結構，三列三缸二級壓縮，氣缸為立式雙作用。

 

　　低溫材料：一級、二級氣缸、活塞均采用低溫材料。此廠商和國內某工程公司共同研制而成。低溫狀態下具有優良的力學性能的超低溫、易成形材料—低溫球墨鑄鐵材料及隔冷結構。通過隔冷結構將冷量引導至壓縮機潤滑油冷卻系統，避免了低溫部件冷量通過中體傳遞到常溫部件，實現冷能循環利用。

 

　　BOG壓縮機機型的選擇很重要，所以要深入研究，對往復壓縮機、迷宮壓縮機其優點和缺點、可靠性、經濟性及廠商報價的價格，進行對比分析從而做出最優選擇。

 

　　1.1 往復壓縮機的優點

 

　　①適用壓力范圍廣。活塞式壓縮機可設計成低壓、中壓、高壓和超高壓，而且在等轉速下，當排氣壓力波動時，活塞式壓縮機的排氣量基本保持不變。

 

　　②壓縮效率較高。活塞式壓縮機壓縮氣體的過程屬封閉系統，其壓縮效率較高。

 

　　③適應性強。活塞式壓縮機排氣量范圍較廣，而且氣體密度對壓縮機性能的影響不如速度式壓縮機那樣顯著，同一規格的活塞式壓縮機往往只要稍加改造就可以適用于壓縮其他的氣體介質。

　　④一次性投資小(相對離心壓縮機、螺桿壓縮機、迷宮壓縮機)。

 

　　⑤容積效率高（相對迷宮壓縮機）。機組效率：一、二級氣缸平均效率為91.2%。

 

　　⑥動力平衡好。

 

　　往復式壓縮機的缺點：

 

　　①氣體帶油污。尤其對于有油潤滑更為顯著。

 

　　②轉速不能過高。因為受往復運動慣性力的限制。

 

　　③排氣不連續。氣體壓力有波動，有可能造成氣流脈動共振。

 

　　④易損件較多，維修量較大。

 

　　活塞式壓縮機主要由機體、曲軸、連桿、活塞組、閥門、軸封、油泵、能量調節裝置、油循環系統等部件組成，是指靠一組或數組氣缸及其內做往復運動的活塞，改變其內部容積的壓縮機。活塞式壓縮機是容積型往復式壓縮機的一種，能滿足各種氣量的需求。主要應用于石油、化工、采礦、冶金、機械、建筑等部門。

 

　　⑤占地面積較大（相對迷宮壓縮機、離心壓縮機），增加項目建設成本。

 

　　1.2 立式迷宮壓縮機的優點

 

　　①占地面積較少（相對往復壓縮機）。土地使用成本及現場施工量大幅下降，同時可以大幅縮短設備的安裝時間。

 

　　②經濟性和可靠性良好。.機組易損件數量大量減少，若采用迷宮壓縮機，其密封原理為節流密封，無活塞環，支撐環和填料易損件對連續工作下運行機組，可保持運行的可靠性。提高了機組的使用壽命。迷宮壓縮機不僅排氣無油，而且壓縮機氣缸內不產生任何粉塵磨損，同時對壓縮介質中混入的雜質顆粒不敏感，在易燃易爆的烴類氣體及氧氣裝置中更具較高的安全可靠性。

 

　　③效率高。因為采用迷宮壓縮機，在后缸與活塞密封件之間，沒有阻塞、摩擦可節省大量的能量損失。

 

　　④安全性好。迷宮壓縮機通過氣流的所有部件用金屬制成，設計盡可能簡單，在氣體壓縮范圍內無機械摩擦產生，在壓縮易燃易爆有毒有害還可以采用閉式結構，提高了壓縮機的安全性。

 

　　⑤管路布置簡潔大大降低管路振動。因為采用迷宮式壓縮機，機組數量減少管路布置更加容易。
 

 

　　立式迷宮壓縮機的缺點

 

　　① 密封零件的加工精度要求高，零件間空間緊湊，拆裝比較困難。

 

　　②位導向要求較高。如果運轉出現問題，發生摩擦磨損會降低密封性能，并且修復成本較高。

 

　　在此次壓縮機招標過程中，雖然A、B兩家公司一次商務報價較低，C公司商務報價較高，但從綜合角度如：節能、環保、安全性、可靠性、機器使用壽命以及長遠的運行成本角度來分析總結，最終選用C廠商選型：迷宮壓縮機。此機在實際生產中運行良好。

 

　　2. 迷宮壓縮機發展前景

 

　　1953年瑞士蘇爾壽公司開發研制了第一臺迷宮壓縮機，開創了迷宮壓縮機應用的先河，并且長期控制了國內外市場占有率。迷宮壓縮機以其獨特的結構特點，將會在未來的石油化工領域得到越來越廣泛的應用。特別是近年來LNG作為一種清潔、高效能源在國內廣泛應用，而BOG壓縮機在LNG項目中起著至關重要的作用，相信會大大提高迷宮壓縮機的使用率。尤其是在節能減排項目上，迷宮壓縮機會得到更廣泛的應用。

 

　　結語

 

　　在當前復雜的國際形勢下，發展民族工業，創造國內品牌具有非凡的現實意義。國家的強盛不可能依賴國外，這是近百年深刻教訓。BOG壓縮機在國產化過程中必然會出現各種問題，需要工程公司和制造廠通力合作最終將項目作好，將BOG壓縮機做精做強，創造出優秀的國內品牌。

 

來源：本站原創