【壓縮機(jī)網(wǎng)】天然氣是一種優(yōu)質(zhì)、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(bǔ)，是能源供應(yīng)清潔化的最現(xiàn)實(shí)選擇。2015年全國天然氣表觀消費(fèi)量1931億立方米，“十二五”期間年均增長12.4%，累計(jì)消費(fèi)量約8300億立方米，是“十一五”消費(fèi)量的2倍，2015年天然氣在一次能源消費(fèi)中的比重從2010年的4.4%提高到5.9%，“十三五”規(guī)劃該比重增加到8-10%。

 

　　2017年1-12月中國天然氣進(jìn)口數(shù)量為6857萬噸，同比增長26.9%；其中進(jìn)口管道天然氣3043萬噸，進(jìn)口液化天然氣3813萬噸，液化天然氣進(jìn)口量超過管道天然氣進(jìn)口量。見附圖1；進(jìn)入2018年以后，進(jìn)口液化天然氣量大于進(jìn)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(chǔ)存和氣化LNG，并通過天然氣管道向燃?xì)怆姀S和城市用戶供氣，有的接收站根據(jù)需要還設(shè)置了LNG槽車裝車站，向用戶直接供應(yīng)LNG。在卸船時(shí)LNG進(jìn)入儲(chǔ)罐導(dǎo)致罐內(nèi)LNG體積變化，以及環(huán)境溫度和大氣壓變化等外界能量輸入，產(chǎn)生了大量蒸發(fā)氣（即BOG無卸船時(shí)約占儲(chǔ)蓄總量的0.5%～0.6%，卸船時(shí)量更大，但其中一部分需返回LNG船以維持壓力平衡）的產(chǎn)生，會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力增加。為維持儲(chǔ)罐內(nèi)壓力穩(wěn)定，必須把過量的蒸發(fā)氣處理掉。

 

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

 

　　BOG壓縮機(jī)是BOG處理的關(guān)鍵設(shè)備，其作用是處理過量的蒸發(fā)氣，維持LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壓力的恒定。由于進(jìn)口BOG壓縮機(jī)價(jià)格很高，國產(chǎn)BOG壓縮機(jī)大約比進(jìn)口BOG壓縮機(jī)價(jià)格低50%～70%，進(jìn)口BOG壓縮機(jī)由于各種原因生產(chǎn)進(jìn)度經(jīng)常拖后，給工程進(jìn)度造成不良影響，且國外工程師到現(xiàn)場服務(wù)費(fèi)用昂貴,協(xié)調(diào)廠商到現(xiàn)場服務(wù)很困難，所以開發(fā)和引用國內(nèi)產(chǎn)品具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。

 

　　1. 在工程公司總包的LNG項(xiàng)目中BOG 壓縮機(jī)國產(chǎn)化選型是本項(xiàng)目的一個(gè)重點(diǎn)。

 

　　LNG項(xiàng)目中BOG壓縮機(jī)選型重點(diǎn)和難點(diǎn)：LNG介質(zhì)溫度最高35℃，最低到-157.9℃，普通材料已經(jīng)無法滿足要求。低溫BOG壓縮機(jī)由于操作溫度極低（-157.9℃），與低溫介質(zhì)接觸的零部件材料易發(fā)生低溫冷脆、斷裂，并且冷量傳導(dǎo)至潤滑和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)使壓縮機(jī)無法正常工作，該類設(shè)備長期依賴進(jìn)口。近年來隨著國內(nèi)壓縮機(jī)水平的飛速提高，低溫材料不斷研發(fā)成功使BOG壓縮機(jī)國產(chǎn)化成為一種必然趨勢。

 

　　此次BOG壓縮機(jī)招標(biāo)采用詢比價(jià)方式進(jìn)行，國內(nèi)共有4家公司投標(biāo)，其中一家不滿足機(jī)型要求故廢標(biāo)。（往復(fù)壓縮機(jī)要求對稱平衡型，拒絕三角型）

 

　　A公司技術(shù)方案：采用兩列一級壓縮的對稱平衡型往復(fù)壓縮機(jī)。

 

　　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(nèi)某大學(xué)共同研發(fā)而成實(shí)際運(yùn)行良好。

 

　　B公司技術(shù)方案：采用兩列一級壓縮的對稱平衡型往復(fù)壓縮機(jī)。

 

　　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(shù)方案：采用無油潤滑水冷閉式迷宮結(jié)構(gòu)，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(nèi)某工程公司共同研制而成。低溫狀態(tài)下具有優(yōu)良的力學(xué)性能的超低溫、易成形材料—低溫球墨鑄鐵材料及隔冷結(jié)構(gòu)。通過隔冷結(jié)構(gòu)將冷量引導(dǎo)至壓縮機(jī)潤滑油冷卻系統(tǒng)，避免了低溫部件冷量通過中體傳遞到常溫部件，實(shí)現(xiàn)冷能循環(huán)利用。

 

　　BOG壓縮機(jī)機(jī)型的選擇很重要，所以要深入研究，對往復(fù)壓縮機(jī)、迷宮壓縮機(jī)其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)、可靠性、經(jīng)濟(jì)性及廠商報(bào)價(jià)的價(jià)格，進(jìn)行對比分析從而做出最優(yōu)選擇。

 

　　1.1 往復(fù)壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

 

　?、龠m用壓力范圍廣。活塞式壓縮機(jī)可設(shè)計(jì)成低壓、中壓、高壓和超高壓，而且在等轉(zhuǎn)速下，當(dāng)排氣壓力波動(dòng)時(shí)，活塞式壓縮機(jī)的排氣量基本保持不變。

 

　　②壓縮效率較高?；钊綁嚎s機(jī)壓縮氣體的過程屬封閉系統(tǒng)，其壓縮效率較高。

 

　?、圻m應(yīng)性強(qiáng)。活塞式壓縮機(jī)排氣量范圍較廣，而且氣體密度對壓縮機(jī)性能的影響不如速度式壓縮機(jī)那樣顯著，同一規(guī)格的活塞式壓縮機(jī)往往只要稍加改造就可以適用于壓縮其他的氣體介質(zhì)。

　?、芤淮涡酝顿Y小(相對離心壓縮機(jī)、螺桿壓縮機(jī)、迷宮壓縮機(jī))。

 

　?、萑莘e效率高（相對迷宮壓縮機(jī)）。機(jī)組效率：一、二級氣缸平均效率為91.2%。

 

　　⑥動(dòng)力平衡好。

 

　　往復(fù)式壓縮機(jī)的缺點(diǎn)：

 

　　①氣體帶油污。尤其對于有油潤滑更為顯著。

 

　　②轉(zhuǎn)速不能過高。因?yàn)槭芡鶑?fù)運(yùn)動(dòng)慣性力的限制。

 

　?、叟艢獠贿B續(xù)。氣體壓力有波動(dòng)，有可能造成氣流脈動(dòng)共振。

 

　?、芤讚p件較多，維修量較大。

 

　　活塞式壓縮機(jī)主要由機(jī)體、曲軸、連桿、活塞組、閥門、軸封、油泵、能量調(diào)節(jié)裝置、油循環(huán)系統(tǒng)等部件組成，是指靠一組或數(shù)組氣缸及其內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞，改變其內(nèi)部容積的壓縮機(jī)?；钊綁嚎s機(jī)是容積型往復(fù)式壓縮機(jī)的一種，能滿足各種氣量的需求。主要應(yīng)用于石油、化工、采礦、冶金、機(jī)械、建筑等部門。

 

　　⑤占地面積較大（相對迷宮壓縮機(jī)、離心壓縮機(jī)），增加項(xiàng)目建設(shè)成本。

 

　　1.2 立式迷宮壓縮機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

 

　?、僬嫉孛娣e較少（相對往復(fù)壓縮機(jī)）。土地使用成本及現(xiàn)場施工量大幅下降，同時(shí)可以大幅縮短設(shè)備的安裝時(shí)間。

 

　?、诮?jīng)濟(jì)性和可靠性良好。.機(jī)組易損件數(shù)量大量減少，若采用迷宮壓縮機(jī)，其密封原理為節(jié)流密封，無活塞環(huán)，支撐環(huán)和填料易損件對連續(xù)工作下運(yùn)行機(jī)組，可保持運(yùn)行的可靠性。提高了機(jī)組的使用壽命。迷宮壓縮機(jī)不僅排氣無油，而且壓縮機(jī)氣缸內(nèi)不產(chǎn)生任何粉塵磨損，同時(shí)對壓縮介質(zhì)中混入的雜質(zhì)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?yàn)椴捎妹詫m壓縮機(jī)，在后缸與活塞密封件之間，沒有阻塞、摩擦可節(jié)省大量的能量損失。

 

　　④安全性好。迷宮壓縮機(jī)通過氣流的所有部件用金屬制成，設(shè)計(jì)盡可能簡單，在氣體壓縮范圍內(nèi)無機(jī)械摩擦產(chǎn)生，在壓縮易燃易爆有毒有害還可以采用閉式結(jié)構(gòu)，提高了壓縮機(jī)的安全性。

 

　?、莨苈凡贾煤啙嵈蟠蠼档凸苈氛駝?dòng)。因?yàn)椴捎妹詫m式壓縮機(jī)，機(jī)組數(shù)量減少管路布置更加容易。
 

 

　　立式迷宮壓縮機(jī)的缺點(diǎn)

 

　　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。

 

　?、谖粚?dǎo)向要求較高。如果運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題，發(fā)生摩擦磨損會(huì)降低密封性能，并且修復(fù)成本較高。

 

　　在此次壓縮機(jī)招標(biāo)過程中，雖然A、B兩家公司一次商務(wù)報(bào)價(jià)較低，C公司商務(wù)報(bào)價(jià)較高，但從綜合角度如：節(jié)能、環(huán)保、安全性、可靠性、機(jī)器使用壽命以及長遠(yuǎn)的運(yùn)行成本角度來分析總結(jié)，最終選用C廠商選型：迷宮壓縮機(jī)。此機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)行良好。

 

　　2. 迷宮壓縮機(jī)發(fā)展前景

 

　　1953年瑞士蘇爾壽公司開發(fā)研制了第一臺(tái)迷宮壓縮機(jī)，開創(chuàng)了迷宮壓縮機(jī)應(yīng)用的先河，并且長期控制了國內(nèi)外市場占有率。迷宮壓縮機(jī)以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將會(huì)在未來的石油化工領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。特別是近年來LNG作為一種清潔、高效能源在國內(nèi)廣泛應(yīng)用，而BOG壓縮機(jī)在LNG項(xiàng)目中起著至關(guān)重要的作用，相信會(huì)大大提高迷宮壓縮機(jī)的使用率。尤其是在節(jié)能減排項(xiàng)目上，迷宮壓縮機(jī)會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。

 

　　結(jié)語

 

　　在當(dāng)前復(fù)雜的國際形勢下，發(fā)展民族工業(yè)，創(chuàng)造國內(nèi)品牌具有非凡的現(xiàn)實(shí)意義。國家的強(qiáng)盛不可能依賴國外，這是近百年深刻教訓(xùn)。BOG壓縮機(jī)在國產(chǎn)化過程中必然會(huì)出現(xiàn)各種問題，需要工程公司和制造廠通力合作最終將項(xiàng)目作好，將BOG壓縮機(jī)做精做強(qiáng)，創(chuàng)造出優(yōu)秀的國內(nèi)品牌。