液壓壓縮機(jī)制造專家 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定者新一代低成本運(yùn)行的天然氣加氣站液壓壓縮機(jī)供應(yīng)商
天然氣汽車在國(guó)內(nèi)開(kāi)始發(fā)展時(shí),不管是CNG母站、子站,還是常規(guī)站,所用的增壓設(shè)備最開(kāi)始均來(lái)自進(jìn)口產(chǎn)品,后來(lái)通過(guò)國(guó)人的智慧進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化研究,取得了很大的進(jìn)步,現(xiàn)已基本替代進(jìn)口產(chǎn)品,而且品質(zhì)穩(wěn)定。其中,CNG汽車加氣子站所用的曲柄連桿壓縮機(jī)(以下簡(jiǎn)稱傳統(tǒng)壓縮機(jī)),在使用過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)其進(jìn)氣壓力范圍狹窄,很難適應(yīng),只能將CNG運(yùn)氣槽車的壓力由20MPa降低到其工作壓力范圍,然后再通過(guò)壓縮機(jī)增壓到25MPa。一方面能量損耗,另一方面由于其所用填料為高壓填料,壽命短,且泄漏量大,當(dāng)然故障率高也是人們對(duì)它的煩惱之一。
液壓平推子站加氣系統(tǒng)因?yàn)槠浣ㄕ竞?jiǎn)單,省去了廢氣回收罐和儲(chǔ)氣罐,且只有一根加氣管線,使加氣站建設(shè)變得簡(jiǎn)單,得到了廣泛的應(yīng)用(如下圖)。
液壓平推子站加氣系統(tǒng)在使用過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)特制液壓油的使用成本太高,且天然氣與液壓油相互污染,使本屬于環(huán)保的項(xiàng)目變得不環(huán)保了,部分城市甚至不公開(kāi)地禁止使用這種系統(tǒng)。尋找新的替代產(chǎn)品勢(shì)在必行。
這時(shí),從國(guó)外進(jìn)口了兩種液壓壓縮機(jī),一種是以武漢齊達(dá)康為代表的油氣缸一體的立式液壓壓縮機(jī)(以下簡(jiǎn)稱立式液壓壓縮機(jī)),還有一種是以青島綠科為代表的油氣缸分開(kāi)的臥式液壓壓縮機(jī)(以下簡(jiǎn)稱臥式液壓壓縮機(jī))。其原理都是由液力驅(qū)動(dòng),因此被稱為液壓壓縮機(jī)。
上圖是立式液壓壓縮機(jī)的工作原理圖,其中,實(shí)線部分為氣路和液路,虛線部分為控制線路。1 球閥、2 冷卻器、3 安全閥、4 球閥、5 單向閥、6 進(jìn)氣閥、7 排氣閥、8 氣缸、9 活塞、10 蓄能器、11 回油過(guò)濾器、12 油冷卻器、13 液壓泵、14 油箱、15 電液換向閥、16 限位開(kāi)關(guān)、17溢流閥、18壓力表、19壓力傳感器。
下圖是油氣缸分開(kāi)式液壓壓縮缸的示意圖(圖中未畫出液壓部份,液壓系統(tǒng)與立式液壓壓縮機(jī)類似);
這兩種液壓壓縮機(jī),與傳統(tǒng)機(jī)械壓縮機(jī)從原理上比較如表一:
表一:兩種液壓壓縮機(jī)與傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)的理論比較 | ||||
立式液壓壓縮機(jī) | 臥式液壓壓縮機(jī) | 傳統(tǒng)機(jī)械壓縮機(jī) | ||
1. | 驅(qū)動(dòng)方式 | 液力驅(qū)動(dòng):油壓取決于排氣與進(jìn)氣的壓力差 | 四連桿機(jī)構(gòu)強(qiáng)制驅(qū)動(dòng) | |
2. | 氣體密封方式 | 油氣密封 | 環(huán)形填料密封 | 迷宮填料密封 |
3. | 泄漏率 | 約0.03% | 0.1-1% | 0.6-3% |
4. | 故障率 | 低 | 低 | 高 |
5. | 維修性 | 好 | 差 | 差 |
在節(jié)能性方面,由于傳統(tǒng)機(jī)械壓縮機(jī)現(xiàn)已改用變頻電機(jī),也能很好地節(jié)能。
國(guó)內(nèi)液壓壓縮機(jī)的發(fā)展非???,從幾個(gè)方面可以證明。一是從使用數(shù)量上,表二是最近幾年液壓壓縮機(jī)的使用數(shù)量統(tǒng)計(jì)。2015年到現(xiàn)在,由于國(guó)際油價(jià)大幅下跌,導(dǎo)致天然氣汽車加氣行業(yè)受到直接沖擊,這幾年加氣子站的建設(shè)數(shù)量大減,液壓壓縮機(jī)的使用數(shù)量也隨之大減,但CNG加氣子站中起增壓作用的設(shè)備中,液壓壓縮機(jī)相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械壓縮機(jī)的使用比例是在提高的。為了規(guī)范液壓壓縮機(jī)生產(chǎn)過(guò)程,由齊達(dá)康公司牽頭起草的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《汽車加氣站用天然氣液壓壓縮機(jī)》(GB11422-2013)已經(jīng)生效,使液壓壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)走上了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的道路。
國(guó)內(nèi)液壓壓縮機(jī)的發(fā)展非???,從幾個(gè)方面可以證明。一是從使用數(shù)量上,表二是最近幾年液壓壓縮機(jī)的使用數(shù)量統(tǒng)計(jì)。2015年到現(xiàn)在,由于國(guó)際油價(jià)大幅下跌,導(dǎo)致天然氣汽車加氣行業(yè)受到直接沖擊,這幾年加氣子站的建設(shè)數(shù)量大減,液壓壓縮機(jī)的使用數(shù)量也隨之大減,但CNG加氣子站中起增壓作用的設(shè)備中,液壓壓縮機(jī)相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械壓縮機(jī)的使用比例是在提高的。為了規(guī)范液壓壓縮機(jī)生產(chǎn)過(guò)程,由齊達(dá)康公司牽頭起草的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《汽車加氣站用天然氣液壓壓縮機(jī)》(GB11422-2013)已經(jīng)生效,使液壓壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)走上了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的道路。
表二:歷年CNG子站建站數(shù)量及液壓壓縮機(jī)使用數(shù)量 | |||||||
年份 | 2010年以前 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 總計(jì) |
建CNG子站數(shù)量(座) | 300 | 350 | 430 | 520 | 645 | 425 | 2670 |
使用數(shù)量(臺(tái)) | 70 | 115 | 165 | 230 | 320 | 200 | 1100 |
CNG子站壓縮機(jī)年銷售額(萬(wàn)元) | 7000 | 10900 | 14000 | 19000 | 26000 | 15000 | 91900 |
液壓壓縮機(jī)占比 | 23% | 33% | 38% | 44% | 50% | 47% | 41% |
另外從行業(yè)影響力很強(qiáng)的每年展會(huì)上參展的液壓壓縮機(jī)生產(chǎn)廠商,以及協(xié)會(huì)每年年會(huì)的參會(huì)出席企業(yè)家,初步可以統(tǒng)計(jì)行業(yè)內(nèi)廠商數(shù)量呈逐年上升趨勢(shì),且具體數(shù)據(jù)如下。
表三:液壓壓縮機(jī)生產(chǎn)廠商數(shù)量發(fā)展 | ||||||
年份 | 2010年以前 | 2011 | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 |
數(shù)量(家) | 4 | 6 | 7 | 10 | 13 | 16 |
從建站數(shù)據(jù)、壓縮機(jī)歷年的銷量和廠商的增長(zhǎng)情況對(duì)比,整體國(guó)內(nèi)壓縮機(jī)市場(chǎng)的行業(yè)發(fā)展未能形成正比的上升趨勢(shì),相反因受到國(guó)際油價(jià)及地方政策變化影響,呈現(xiàn)拋物線形式發(fā)展。在2014年出現(xiàn)行業(yè)建站及壓縮機(jī)年度銷量高峰期,為645座及行業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售額2.6億元,行業(yè)廠商平均年銷售業(yè)績(jī)2000萬(wàn)元。但在2015年,行業(yè)市場(chǎng)形勢(shì)急劇變化,年建站數(shù)僅為425座及行業(yè)實(shí)現(xiàn)銷售額1.5億元,行業(yè)廠商平均年銷售業(yè)績(jī)不超過(guò)1000萬(wàn)元。根據(jù)國(guó)家在十三五規(guī)劃的全國(guó)建站指標(biāo),在2020年實(shí)現(xiàn)全國(guó)建站15000座,相信國(guó)內(nèi)天然氣加氣站的建設(shè)規(guī)模及國(guó)產(chǎn)天然氣壓縮機(jī)市場(chǎng)行情將能迎來(lái)新一輪的發(fā)展高峰。
液壓壓縮機(jī)在經(jīng)歷了CNG汽車加氣子站應(yīng)用后,得到了社會(huì)的認(rèn)同,技術(shù)也日益成熟。其中,齊達(dá)康研發(fā)并生產(chǎn)的立式液壓壓縮機(jī)的核心部份:油氣密封圈壽命已從剛開(kāi)始國(guó)產(chǎn)化時(shí)的180多小時(shí),提高到一萬(wàn)多小時(shí),達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平,使得此種液壓壓縮機(jī)在國(guó)內(nèi)成功推廣。在今后的發(fā)展中,液壓壓縮機(jī)將從以下幾個(gè)方面開(kāi)展研究:
1) 使用領(lǐng)域拓展。由于高壓壓縮機(jī),甚至超高壓壓縮機(jī)在國(guó)內(nèi)的使用情況不是很完美,而液壓壓縮機(jī)在高壓,甚至超高壓壓縮功能上有其獨(dú)到之處,因此,液壓壓縮機(jī)在化工領(lǐng)域?qū)?huì)有所作為;
2) 使用壓力提高。天然氣汽車儲(chǔ)罐壓力為20MPa,限制了其行駛里程,這個(gè)限壓值在國(guó)際上也屬于低值。國(guó)外儲(chǔ)罐壓力有25MPa、35MPa、甚至70MPa不等,國(guó)內(nèi)如果在先試驗(yàn)再立法的基礎(chǔ)上,將壓縮機(jī)的排氣壓力提高,是不錯(cuò)的選擇。提高壓力,對(duì)液壓壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)會(huì)更容易一些。
3) 液壓壓縮機(jī)的基礎(chǔ)研究。就是對(duì)液壓壓縮機(jī)的壓縮過(guò)程進(jìn)行深入的研究,從而找出其壓縮過(guò)程曲線,及壓縮過(guò)程中的氣體物性變化,并與強(qiáng)制壓縮的傳統(tǒng)機(jī)械壓縮機(jī)的壓縮過(guò)程進(jìn)行比較。
4) 互聯(lián)網(wǎng)+方向的研究。壓縮機(jī)是CNG汽車加氣站內(nèi)的核心設(shè)備,它的使用好壞,將直接影響加氣站運(yùn)營(yíng)的好壞。將城市所有加氣站的運(yùn)營(yíng)納入安全管理網(wǎng)上監(jiān)控范圍,能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除安全隱患;同時(shí),加氣站業(yè)主公司也可以將加氣站的運(yùn)營(yíng)管理納入網(wǎng)上監(jiān)控范圍,能有效管理各站點(diǎn)的氣源調(diào)配及運(yùn)行數(shù)據(jù)和成本分析,由于液壓壓縮機(jī)相比于傳統(tǒng)機(jī)械壓縮機(jī)來(lái)說(shuō),故障更容易判斷和排除,因此可以對(duì)站內(nèi)設(shè)備運(yùn)行是否正常提前作出判斷,有備無(wú)患。
天然氣液壓壓縮機(jī)相比于傳統(tǒng)機(jī)械壓縮機(jī),能更好地適應(yīng)于CNG汽車加氣子站的工況,將逐步取代傳統(tǒng)機(jī)械壓縮機(jī),成為CNG子站的增壓設(shè)備首選,有很強(qiáng)的生命力,現(xiàn)正處于快速發(fā)展期,隨著對(duì)它的研究更加深入,將會(huì)有更廣泛的用途。