【壓縮機(jī)網(wǎng)】氣體壓縮機(jī)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)領(lǐng)域重要的通用機(jī)械設(shè)備,其動(dòng)力的選擇也有多種方式:其中有選擇電力作為動(dòng)力的,稱為電驅(qū)壓縮機(jī);也有選擇燃?xì)饣蛉加妥鳛閯?dòng)力的,稱為燃驅(qū)壓縮機(jī);也有采用蒸汽輪機(jī)做動(dòng)力的透平壓縮機(jī)等。燃驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)的王者,達(dá)到了375MW,主要用來發(fā)電。用于西氣東輸的透平壓縮機(jī),功率也達(dá)到了30MW,這些大型燃?xì)鈾C(jī)的選型是經(jīng)國(guó)家專業(yè)機(jī)構(gòu)的專家論證的,因此不在筆者論述的范圍。筆者僅根據(jù)自身多年實(shí)際工作,就100kW~ 1500kW功率的以燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的固定往復(fù)活塞式壓縮機(jī),是選擇使用電驅(qū)還是燃驅(qū),是選擇進(jìn)口還是國(guó)產(chǎn),是選擇同軸還是異軸及設(shè)計(jì)使用中的一些要點(diǎn),淺談一下自己的認(rèn)識(shí)。
一、壓縮機(jī)是選用電機(jī)還是燃?xì)鈾C(jī)做動(dòng)力
一般情況下壓縮機(jī)在選型時(shí),多數(shù)選擇交流電機(jī)做動(dòng)力。這是因?yàn)殡姍C(jī)有相對(duì)體積小、輸出功率穩(wěn)定、選擇性強(qiáng)、易與操作、故障率低、價(jià)格低、噪音低、安裝方便等優(yōu)勢(shì)。因此,凡是電源方便,電壓符合,電價(jià)合理的地方,電動(dòng)壓縮機(jī)為首選。如化肥廠氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)、機(jī)械制造廠、礦井等選用的空氣壓縮機(jī)等。但壓縮機(jī)的使用環(huán)境往往并非如此,在使用壓縮機(jī)的某些場(chǎng)合,往往沒電或少電,而單獨(dú)接電的成本又很高;或電量、電壓都達(dá)不到要求,而當(dāng)?shù)赜钟胸S富的燃料氣。在這種情況下,除了燃驅(qū)帶動(dòng)壓縮機(jī)也別無選擇,如中國(guó)各地的氣礦及邊遠(yuǎn)地區(qū)的長(zhǎng)輸管線,就絕對(duì)以燃驅(qū)壓縮機(jī)為主。這兩種情況不存在選擇問題。需要進(jìn)行比較選擇的,主要是在電、氣源都存在的條件下如何選擇。筆者認(rèn)為在下述環(huán)境條件下,應(yīng)選擇燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)。
1、電量受限,電壓不穩(wěn)不符,經(jīng)常斷電。
2、電源較遠(yuǎn),接電成本高于燃?xì)鈾C(jī)購(gòu)置費(fèi)用的。
3、常期在用電高峰開機(jī)的。用電高峰一般的電價(jià)在1元/千瓦以上(用燃?xì)鈾C(jī)每立方氣相當(dāng)于4度電,當(dāng)然用氣更節(jié)約成本)。
4、用氣價(jià)格低及自產(chǎn)氣的某些單位。如煤層氣、頁(yè)巖氣、焦?fàn)t氣的開采使用單位及使用井口氣的單位均宜采用燃驅(qū)壓縮機(jī)。
5、壓縮機(jī)使用電源作為商業(yè)供電處理的某些地區(qū),如某些CNG加氣站的用電,某些地區(qū)作為商業(yè)用電來處理,用電價(jià)格很高,如采用燃驅(qū)機(jī)可節(jié)約很多成本。
目前,有些增壓站采用一種電氣混合式壓縮機(jī),當(dāng)用電高峰時(shí)開動(dòng)燃?xì)鈾C(jī),用電低谷時(shí)則開動(dòng)電機(jī)。此種機(jī)型效率較好,但缺點(diǎn)是,總有一種動(dòng)力閑置,而且機(jī)器體型龐大,售價(jià)較高,還不如兩種機(jī)型共選。
還有些用戶用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電后,再供電機(jī)來帶動(dòng)壓縮機(jī)。這樣做法消耗燃?xì)饬看?,浪費(fèi)功率,并且還要購(gòu)電機(jī),增加了費(fèi)用。因此,不是特殊情況,不建議用此種方法。
另外,當(dāng)用戶主電源380V時(shí),用低壓電機(jī)達(dá)不到更大排氣量。若需要更大排氣量時(shí),低電壓功率則受到了限制。這時(shí)則應(yīng)采用高壓電源的大功率電機(jī)或采用大功率燃驅(qū)壓縮機(jī)增加排氣量。若現(xiàn)場(chǎng)沒有高壓電源,就只能用大功率燃?xì)鈮嚎s機(jī)了。
在有些使用氣源非常方便的地方,有些單位之所以還要使用電驅(qū),花費(fèi)很高的成本接電,這部分用戶一方面主要是由于對(duì)燃驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)認(rèn)識(shí)較少,另一方面更是懷疑燃?xì)鈾C(jī)的質(zhì)量及耐用性等,認(rèn)為操作維修不方便,成本非常高。其實(shí)這都是誤解,現(xiàn)在燃?xì)鈾C(jī)在耐用性和易操作性上,已非常成熟。
例如,中國(guó)燃?xì)庀碌谋本└蝗A燃?xì)庥邢薰炯託庹荆摴炯扔须娫从钟袣庠?,沒有操作維修的專業(yè)人員。該公司2009年安裝一臺(tái)550kW燃?xì)?a href="http://teamkylake.com" target="_blank" class="keylink">CNG壓縮機(jī)組。現(xiàn)把該3#燃?xì)鈮嚎s機(jī)組與美國(guó)通用1#機(jī)組一年的效益做個(gè)比較。請(qǐng)見下表。
該燃?xì)鈾C(jī)組2010年初投入運(yùn)行,至今已八年,每日運(yùn)行近20小時(shí),已運(yùn)行5萬小時(shí)。從表上看該機(jī)同美國(guó)GE機(jī)組比較,共節(jié)省能源費(fèi)用三百萬元,多供氣一億立方,又節(jié)省綜合費(fèi)用八百萬元。八年時(shí)間節(jié)約資金千萬元,確應(yīng)值得深思!目前該公司又有新增加一臺(tái)燃?xì)鈮嚎s機(jī)組的意向。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)、國(guó)際的一些燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)技術(shù)已相當(dāng)成熟,燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)達(dá)到了熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便、設(shè)備集成度高,安裝快捷,其熱能還可綜合利用,確實(shí)值得有條件的用戶選用。當(dāng)然,燃驅(qū)與電驅(qū)比較也有其不足之處,如主要為燃驅(qū)要比電驅(qū)噪音高,其操作也略比電驅(qū)復(fù)雜。一次性購(gòu)入價(jià)格高等,所以選擇使用時(shí)也要充分考慮到其不足之處。
二、采用進(jìn)口機(jī)還是國(guó)產(chǎn)機(jī)
目前,生產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)的國(guó)外廠家有GE、西門子、沃爾沃、卡特比勒、瓦克夏、康明斯等;國(guó)內(nèi)有濟(jì)柴、勝動(dòng)等;還有一些中外合資廠。微型、大型、超大型的燃?xì)鈾C(jī),我國(guó)產(chǎn)量極少,3000kW以上的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī),我國(guó)還沒有生產(chǎn)。我國(guó)目前所產(chǎn)量最大的與往復(fù)活塞式壓縮機(jī)配套的是100kW~ 1500kW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)。
燃?xì)鈮嚎s機(jī)原理是將混合空氣的原料氣,在氣缸內(nèi)點(diǎn)燃燒,釋放的熱能使氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?,燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞做功,再通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出,驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)或其它從動(dòng)機(jī)械工作。這些機(jī)械結(jié)構(gòu)及樣式國(guó)內(nèi)國(guó)外都是一樣的。關(guān)鍵技術(shù)在于燃燒室結(jié)構(gòu)、空燃比、點(diǎn)火,排放燃燒效率、控制系統(tǒng)等某些方面。在這些方面國(guó)外機(jī)可能在某一點(diǎn)略優(yōu)于國(guó)產(chǎn)機(jī),但總體上差別不大。小機(jī)型差別可能較明顯,用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的大中型內(nèi)燃機(jī),質(zhì)量幾乎沒有差別,有很多國(guó)外廠家就是用中國(guó)零部件組裝的。
關(guān)于選擇國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)還是進(jìn)口燃?xì)鈾C(jī)。筆者建議是采用國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī),這是因?yàn)椋?/div>
1、國(guó)產(chǎn)機(jī)和進(jìn)口機(jī)在價(jià)格上差異巨大。國(guó)外典型的生產(chǎn)廠家如瓦克夏、沃爾沃、卡特比勒等,國(guó)內(nèi)廠家主要為濟(jì)柴、勝動(dòng),其在價(jià)格大致是國(guó)產(chǎn)機(jī)價(jià)格的2~3倍以上。其壓縮機(jī)部分價(jià)格大概也是這樣。如國(guó)產(chǎn)的燃?xì)鈾C(jī)配國(guó)產(chǎn)的壓縮機(jī)1000kW機(jī)型,國(guó)產(chǎn)價(jià)格三百萬元左右,進(jìn)口的則需要一千萬元左右。其配件及現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)價(jià)格高的更是離譜。如筆者公司供中國(guó)富地柳林1000kW 煤層氣壓縮機(jī)價(jià)格395萬元;進(jìn)口組裝機(jī)800馬力(相當(dāng)于588kW),價(jià)格700萬元。若用800馬力進(jìn)口原裝機(jī)要一千萬元。經(jīng)燃?xì)鈾C(jī)生產(chǎn)廠家推算,國(guó)產(chǎn)機(jī)每1kW/小時(shí)約為1500元,進(jìn)口機(jī)每1kW/小時(shí)為4000元。
2.進(jìn)口燃?xì)鈮嚎s機(jī)還存在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)氣壓力與之不匹配的問題,原料氣進(jìn)口壓力一般要求偏高,氣質(zhì)要求較高及存在轉(zhuǎn)數(shù)太高的問題。例如進(jìn)口燃?xì)鈩?dòng)力機(jī)的進(jìn)口燃料氣入口壓力多為2MPa,當(dāng)用戶燃料氣達(dá)不到2MPa時(shí),還要增加入口氣壓縮機(jī),其壓縮機(jī)部分與國(guó)內(nèi)機(jī)型也很不匹配。而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家則完全可以根據(jù)用戶工藝需求選型,進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn),最大發(fā)揮機(jī)械效率。
3.進(jìn)口機(jī)配件供應(yīng)和服務(wù)周期長(zhǎng)。而使用國(guó)產(chǎn)機(jī)則完全不是這樣,配件幾乎可隨時(shí)供貨,服務(wù)24小時(shí)內(nèi)到現(xiàn)場(chǎng)。如濟(jì)南柴油機(jī)廠服務(wù)點(diǎn)分布全國(guó)各大區(qū),服務(wù)及配件供應(yīng)非常及時(shí)。
國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)目前的主要機(jī)型是從原柴油內(nèi)燃機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展而來。主要系列有190型4缸、6缸、8缸、12缸、16缸系列,135系列4缸、6缸、12缸,功率從8kW~1500kW。這兩個(gè)系列機(jī)型是目前國(guó)內(nèi)技術(shù)最成熟的機(jī)型。其應(yīng)用面廣,市場(chǎng)量大,配件通用性強(qiáng),關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵控制部件可采用進(jìn)口技術(shù)和進(jìn)口零配件,濟(jì)南柴油機(jī)廠研制的Ⅲ型外混燃?xì)鈩?dòng)力內(nèi)燃機(jī)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。燃?xì)夂头N類除天然氣外,尚可使用焦?fàn)t煤氣、沼氣、煤層氣、煉化尾氣等多種氣體。因此,凡有此類氣體產(chǎn)生的廠家均可使用燃?xì)鈩?dòng)力機(jī)做動(dòng)力源帶動(dòng)壓縮機(jī)。
另外,國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)對(duì)操作者并無特殊要求,凡使用燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)的廠家均無專業(yè)的維修操作人員。生產(chǎn)中若有維修要求或配件要求,可隨時(shí)聯(lián)系廠家及配件供應(yīng)商,這比選用進(jìn)口燃?xì)鈾C(jī)方便多了?,F(xiàn)在國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)正在向大型化發(fā)展,功率已達(dá)到2000kW~3000kW。用戶的選擇性會(huì)更強(qiáng)。
至于配套壓縮機(jī)部分的選擇:選擇進(jìn)口燃?xì)鈾C(jī)一般要配套選擇進(jìn)口的壓縮機(jī),配套國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)在轉(zhuǎn)數(shù)上及控制上與之不匹配,控制方面還要另設(shè)計(jì)。就往復(fù)活塞式壓縮機(jī)國(guó)產(chǎn)機(jī)與進(jìn)口機(jī)比較,其性能、質(zhì)量、耐用性、適用性、消耗等方面已無差異,個(gè)別方面已優(yōu)于進(jìn)口機(jī),服務(wù)及配件供應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)更明顯。從四川南方氣體壓縮機(jī)公司為富地柳林燃?xì)庥邢薰咎峁┑?000kW燃?xì)鈾C(jī)和為北京富華燃?xì)庥邢薰?、松原市廣燃燃?xì)庥邢薰炯八稍锈暯鹑細(xì)庥邢挢?zé)任公司的使用情況來看,壓縮機(jī)的運(yùn)行率達(dá)到90%以上。柳林煤層氣壓縮機(jī)三年來單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)每年僅用約2周的時(shí)間檢修,其余時(shí)間設(shè)備每天24小時(shí)不間斷運(yùn)行,年使用率在97%以上。其余幾臺(tái)550kW燃?xì)怛?qū)動(dòng)CNG壓縮機(jī)也從未因質(zhì)量而停產(chǎn)。其中北京富華已使用8年,現(xiàn)在還是主力機(jī)型。用戶普遍認(rèn)為四川南方氣體壓縮機(jī)公司的機(jī)器排氣量大、故障率低、操作方便,用起來皮實(shí)。因此在選用時(shí)應(yīng)盡量選擇國(guó)產(chǎn)機(jī)。這不僅僅是支持民族工業(yè),也確實(shí)與自身利益相關(guān)。
三、選用同軸機(jī)還是異軸機(jī)
燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)用氣缸、曲軸、連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)型,除目前在各油氣田使用的除類似于柴油機(jī)型的,還有一種廣泛使用的引進(jìn)機(jī)型:我們稱之為同軸機(jī)。其特點(diǎn)是燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)動(dòng)力缸體與壓縮機(jī)缸體共用一根曲軸,動(dòng)力缸氣體爆燃后產(chǎn)生動(dòng)力,通過連桿曲柄系統(tǒng)作用于曲軸上,曲軸旋轉(zhuǎn)作用于另一端的壓縮氣缸而壓縮增壓輸送氣體。這樣的燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)稱為同軸機(jī)。同軸機(jī)的氣缸目前在我國(guó)應(yīng)用的有DPC115、DPC230、DPC360、DPC600、DPC800,動(dòng)力缸徑為13吋和15吋。最大功率為800馬力,用四個(gè)15吋動(dòng)力缸驅(qū)動(dòng)曲軸為壓縮氣缸提供動(dòng)力。我國(guó)八十年代初,由四川空壓機(jī)廠由單缸機(jī)開始研制,后參考引進(jìn)美國(guó)庫(kù)貝爾機(jī)型,為蜀南氣礦、新疆庫(kù)車、克拉瑪依及大慶、長(zhǎng)春燃?xì)夤?、墊江燃?xì)夤竟蔡峁┝巳畮着_(tái),現(xiàn)在這些機(jī)器大部分還在運(yùn)轉(zhuǎn)。該機(jī)型研制成功后,國(guó)家機(jī)械委又招標(biāo),當(dāng)時(shí)的資中石油機(jī)械廠依靠行業(yè)優(yōu)勢(shì)中標(biāo),同美國(guó)庫(kù)貝爾公司進(jìn)一步合作,使生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,形成今日的中石油成都?jí)嚎s機(jī)廠。該廠壓縮機(jī)初始選用進(jìn)口的動(dòng)力缸體、缸蓋、曲軸、連桿、軸瓦及控制系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)。采用進(jìn)口的零部件較多,目前已有很多部分國(guó)產(chǎn)化,但其動(dòng)力缸部分及點(diǎn)火系統(tǒng)依然采用進(jìn)口產(chǎn)品。由于該機(jī)型有行業(yè)推廣的優(yōu)勢(shì),在各油氣田使用已近千臺(tái)。該機(jī)的不足之處在于,該機(jī)型由于壓縮缸動(dòng)力缸共用同一曲軸,供油、供氣、低壓供電、供水全部動(dòng)力自身提供,因此其制造復(fù)雜,維修困難,不易于實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮;飛輪大易飛車;轉(zhuǎn)速低、笨重、不便整體成撬,安裝運(yùn)輸都較困難,加之該機(jī)主要零配件依賴進(jìn)口,價(jià)格昂貴。對(duì)其能提供服務(wù)及配件配套的廠家很少。
與上述同軸機(jī)相比異軸機(jī)的優(yōu)勢(shì)更強(qiáng)(燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的壓縮機(jī)凡不共用同一曲軸的,稱為異軸機(jī))。這主要是因?yàn)楫愝S機(jī)的壓縮機(jī)與燃?xì)鈾C(jī)動(dòng)力部分各自獨(dú)立,動(dòng)力通過聯(lián)軸器輸入壓縮機(jī)曲軸作動(dòng)力。其程序是先啟動(dòng)燃?xì)鈾C(jī),當(dāng)燃?xì)鈾C(jī)熱機(jī)達(dá)到怠轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)時(shí),給液力偶合器信號(hào),液力偶合器緩慢的將壓縮機(jī)的曲軸鎖緊,從而驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)做功。開啟異軸壓縮機(jī)部分僅需操控液力偶合器,所以啟動(dòng)非常方便。壓縮機(jī)的供油、供水、供風(fēng)等是由另外接的電源提供的,制造維修都很簡(jiǎn)單且故障率低。壓縮機(jī)的放空、排污是微電腦自動(dòng)控制的。壓縮機(jī)的停機(jī),僅需松開液力偶合器。異軸機(jī)型壓縮機(jī)動(dòng)力部分與壓縮機(jī)部分分體成撬,連軸器直連,微電腦觸摸屏控制。
兩種機(jī)型的比較:
1.功率上同軸機(jī)的最大功率為800馬力,異軸機(jī)可達(dá)到3000kW。
2.異軸機(jī)維修簡(jiǎn)便,燃?xì)鈾C(jī)與壓縮機(jī)可分開獨(dú)立進(jìn)行;重量輕、體積小、運(yùn)輸安裝簡(jiǎn)便;可獨(dú)立成撬或整本成撬。
3.國(guó)產(chǎn)化水平高,服務(wù)及配件價(jià)格低。
4.運(yùn)行成本,異軸機(jī)僅是同軸機(jī)的三分之一。
5.后續(xù)改造容易,動(dòng)力部分、壓縮機(jī)部分可另行匹配。
6.噪音低,可風(fēng)冷也可水冷。
7.價(jià)格低,約為同軸機(jī)的二分之一。
8.容易實(shí)現(xiàn)高壓,如做CNG機(jī)(25MPa)使用。如四川南方氣體壓縮機(jī)公司為富地柳林提供的燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)無論在價(jià)格上、質(zhì)量上、運(yùn)轉(zhuǎn)成本上都遠(yuǎn)非同軸機(jī)可比。異軸機(jī)雖然有如此多的優(yōu)勢(shì),但因研制出的時(shí)間較晚,在石化行業(yè)市場(chǎng)占有率并不高,有待于進(jìn)一步宣傳推廣。也希望用戶不要先入為主而造成資金浪費(fèi)。
四、燃?xì)鈮嚎s機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.選擇燃?xì)鈩?dòng)力功率問題
與活塞式壓縮機(jī)匹配的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)的功率有多種功率可供選擇。從8kW~3000kW,但常用的活塞式壓縮機(jī)主要選擇100kW~1500kW的機(jī)型。筆者建議如無其它條件限制,選擇550kW帶渦輪增壓的,即V12190和V16190型最為合理。從經(jīng)濟(jì)角度看選太小的機(jī)型效率低、排量小,顯不出優(yōu)勢(shì),選太大的機(jī)型價(jià)格太高,如500kW燃?xì)鈾C(jī)80多萬元、1300kW燃?xì)鈾C(jī)230多萬元、2000~3000kW燃?xì)鈾C(jī)價(jià)格在2~3千萬元。其價(jià)格的增長(zhǎng)非按比例增長(zhǎng),因此用戶需用大排量時(shí),可選擇性價(jià)比最優(yōu)的機(jī)型多臺(tái)組合。另外從技術(shù)方面來看,V12190機(jī)型技術(shù)最為成熟,維護(hù)及配件供應(yīng)容易解決。與之配套的產(chǎn)品,如液力偶合器、冷卻器及各種閥等質(zhì)量也很穩(wěn)定,市場(chǎng)上也容易購(gòu)買。另外,選型還要留有充分的功率余量,一般余量在20%~30%之間。間斷使用,余量功率可留20%,連續(xù)使用功率應(yīng)余留30%。這樣啟動(dòng)容易,也適應(yīng)更大進(jìn)氣壓力差,并使燃?xì)鈾C(jī)處在最佳工作狀態(tài)。
2.要充分考慮安全問題
燃?xì)鈾C(jī)的排氣管溫度在六七百度,機(jī)器在出廠前雖已做了隔熱處理,但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,這個(gè)溫度已接近一些可燃?xì)怏w的燃點(diǎn)。因此壓縮可燃?xì)怏w的壓縮機(jī)一定要嚴(yán)防可燃?xì)怏w的泄漏,嚴(yán)防泄漏氣體與排氣管的接觸。一般的做法是將壓縮可燃?xì)怏w的壓縮機(jī)與燃?xì)鈾C(jī)隔開,在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮操作現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)通風(fēng),升高廠房高度并開天窗。在聯(lián)軸器處建隔氣墻,用新型耐高溫材料包裹排氣管。DN10以上氣管路采用焊接,DN10以下用卡套連接的氣管路也一定要卡緊,嚴(yán)防爆開。安裝時(shí)也要注意風(fēng)向,使燃?xì)鈾C(jī)處于上風(fēng)處。水冷機(jī)當(dāng)水冷卻器水壓力低時(shí),不要用關(guān)小排水閥的方式憋壓,以防冷卻管漏氣時(shí),憋爆冷卻器外殼,使爆出的氣體接觸排氣管而造成事故。
3.燃料氣要求
進(jìn)入燃?xì)鈾C(jī)的燃料氣要避免顆粒物,因此在燃?xì)鈾C(jī)的燃料氣進(jìn)入燃?xì)鈾C(jī)前要進(jìn)行過濾。不然氣體中的顆粒物影響氣門關(guān)閉,泄漏的氣體進(jìn)入燃?xì)鈾C(jī)排氣管,二次點(diǎn)燃而造成放炮。設(shè)計(jì)時(shí)燃料氣的進(jìn)氣緩沖罐要靠近燃?xì)鈾C(jī),增強(qiáng)進(jìn)氣的連續(xù)性,穩(wěn)定性。
4.燃?xì)鈮嚎s機(jī)的冷卻方式的選擇
選用燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)時(shí),要向燃?xì)鈾C(jī)生產(chǎn)廠家申明是風(fēng)冷機(jī)還是水冷機(jī)。燃?xì)鈾C(jī)是風(fēng)冷時(shí),壓縮機(jī)也要風(fēng)冷;燃?xì)鈾C(jī)是水冷時(shí),壓縮機(jī)也要水冷,以便共用冷卻裝置。
5.綜合利用問題
在設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮燃?xì)鈾C(jī)的余熱綜合利用問題,這是節(jié)能的主要途徑。在北方一臺(tái)550kW燃?xì)鈾C(jī)余熱可同時(shí)解決700平方米住房取暖,30人洗澡。
6.環(huán)保問題
天然氣充分燃燒變?yōu)槎趸己退?,屬清?a href="http://teamkylake.com" target="_blank" class="keylink">能源。燃?xì)鈾C(jī)達(dá)不到充分燃燒,有少量氮氧化物排放,在環(huán)保要求非常嚴(yán)格的情況下,要在排放口近端安置三元催化裝置。
7.選擇配套壓縮機(jī)問題
燃?xì)鈾C(jī)轉(zhuǎn)數(shù)較高,一般在1000~ 1500rpm之間,當(dāng)整機(jī)排量小,整機(jī)功率低于550kW時(shí),可直連變速型液力偶合器;當(dāng)整機(jī)排量較大,功率大于550kW時(shí),應(yīng)采用齒輪變速型液力偶合器,把提供給壓縮機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速降下來;當(dāng)功率低于300kW時(shí),可采用液壓離合器。液壓離合器體積小,價(jià)格低。
9.燃?xì)鈾C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較高,當(dāng)要求大排量時(shí),應(yīng)采用多缸,小缸徑機(jī)型,并縮小行程。
五、燃?xì)鈮嚎s機(jī)的使用要點(diǎn)(略)
操作者要讀懂、讀熟產(chǎn)品說明書,這是必須的。操作單位還必須做到如下幾點(diǎn):
1.要確定明確的保養(yǎng)周期。
2.制定安全防范措施。
3.按規(guī)定程序啟停燃?xì)鈾C(jī),非特殊情況,不能突然停機(jī)。
4.按壓縮機(jī)使用說明書中提供的牌號(hào)選擇潤(rùn)滑油。
一、壓縮機(jī)是選用電機(jī)還是燃?xì)鈾C(jī)做動(dòng)力
一般情況下壓縮機(jī)在選型時(shí),多數(shù)選擇交流電機(jī)做動(dòng)力。這是因?yàn)殡姍C(jī)有相對(duì)體積小、輸出功率穩(wěn)定、選擇性強(qiáng)、易與操作、故障率低、價(jià)格低、噪音低、安裝方便等優(yōu)勢(shì)。因此,凡是電源方便,電壓符合,電價(jià)合理的地方,電動(dòng)壓縮機(jī)為首選。如化肥廠氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)、機(jī)械制造廠、礦井等選用的空氣壓縮機(jī)等。但壓縮機(jī)的使用環(huán)境往往并非如此,在使用壓縮機(jī)的某些場(chǎng)合,往往沒電或少電,而單獨(dú)接電的成本又很高;或電量、電壓都達(dá)不到要求,而當(dāng)?shù)赜钟胸S富的燃料氣。在這種情況下,除了燃驅(qū)帶動(dòng)壓縮機(jī)也別無選擇,如中國(guó)各地的氣礦及邊遠(yuǎn)地區(qū)的長(zhǎng)輸管線,就絕對(duì)以燃驅(qū)壓縮機(jī)為主。這兩種情況不存在選擇問題。需要進(jìn)行比較選擇的,主要是在電、氣源都存在的條件下如何選擇。筆者認(rèn)為在下述環(huán)境條件下,應(yīng)選擇燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)。
1、電量受限,電壓不穩(wěn)不符,經(jīng)常斷電。
2、電源較遠(yuǎn),接電成本高于燃?xì)鈾C(jī)購(gòu)置費(fèi)用的。
3、常期在用電高峰開機(jī)的。用電高峰一般的電價(jià)在1元/千瓦以上(用燃?xì)鈾C(jī)每立方氣相當(dāng)于4度電,當(dāng)然用氣更節(jié)約成本)。
4、用氣價(jià)格低及自產(chǎn)氣的某些單位。如煤層氣、頁(yè)巖氣、焦?fàn)t氣的開采使用單位及使用井口氣的單位均宜采用燃驅(qū)壓縮機(jī)。
5、壓縮機(jī)使用電源作為商業(yè)供電處理的某些地區(qū),如某些CNG加氣站的用電,某些地區(qū)作為商業(yè)用電來處理,用電價(jià)格很高,如采用燃驅(qū)機(jī)可節(jié)約很多成本。
目前,有些增壓站采用一種電氣混合式壓縮機(jī),當(dāng)用電高峰時(shí)開動(dòng)燃?xì)鈾C(jī),用電低谷時(shí)則開動(dòng)電機(jī)。此種機(jī)型效率較好,但缺點(diǎn)是,總有一種動(dòng)力閑置,而且機(jī)器體型龐大,售價(jià)較高,還不如兩種機(jī)型共選。
還有些用戶用燃?xì)獍l(fā)電機(jī)發(fā)電后,再供電機(jī)來帶動(dòng)壓縮機(jī)。這樣做法消耗燃?xì)饬看?,浪費(fèi)功率,并且還要購(gòu)電機(jī),增加了費(fèi)用。因此,不是特殊情況,不建議用此種方法。
另外,當(dāng)用戶主電源380V時(shí),用低壓電機(jī)達(dá)不到更大排氣量。若需要更大排氣量時(shí),低電壓功率則受到了限制。這時(shí)則應(yīng)采用高壓電源的大功率電機(jī)或采用大功率燃驅(qū)壓縮機(jī)增加排氣量。若現(xiàn)場(chǎng)沒有高壓電源,就只能用大功率燃?xì)鈮嚎s機(jī)了。
在有些使用氣源非常方便的地方,有些單位之所以還要使用電驅(qū),花費(fèi)很高的成本接電,這部分用戶一方面主要是由于對(duì)燃驅(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)認(rèn)識(shí)較少,另一方面更是懷疑燃?xì)鈾C(jī)的質(zhì)量及耐用性等,認(rèn)為操作維修不方便,成本非常高。其實(shí)這都是誤解,現(xiàn)在燃?xì)鈾C(jī)在耐用性和易操作性上,已非常成熟。
例如,中國(guó)燃?xì)庀碌谋本└蝗A燃?xì)庥邢薰炯託庹荆摴炯扔须娫从钟袣庠?,沒有操作維修的專業(yè)人員。該公司2009年安裝一臺(tái)550kW燃?xì)?a href="http://teamkylake.com" target="_blank" class="keylink">CNG壓縮機(jī)組。現(xiàn)把該3#燃?xì)鈮嚎s機(jī)組與美國(guó)通用1#機(jī)組一年的效益做個(gè)比較。請(qǐng)見下表。
該燃?xì)鈾C(jī)組2010年初投入運(yùn)行,至今已八年,每日運(yùn)行近20小時(shí),已運(yùn)行5萬小時(shí)。從表上看該機(jī)同美國(guó)GE機(jī)組比較,共節(jié)省能源費(fèi)用三百萬元,多供氣一億立方,又節(jié)省綜合費(fèi)用八百萬元。八年時(shí)間節(jié)約資金千萬元,確應(yīng)值得深思!目前該公司又有新增加一臺(tái)燃?xì)鈮嚎s機(jī)組的意向。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)、國(guó)際的一些燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)技術(shù)已相當(dāng)成熟,燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)達(dá)到了熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便、設(shè)備集成度高,安裝快捷,其熱能還可綜合利用,確實(shí)值得有條件的用戶選用。當(dāng)然,燃驅(qū)與電驅(qū)比較也有其不足之處,如主要為燃驅(qū)要比電驅(qū)噪音高,其操作也略比電驅(qū)復(fù)雜。一次性購(gòu)入價(jià)格高等,所以選擇使用時(shí)也要充分考慮到其不足之處。
二、采用進(jìn)口機(jī)還是國(guó)產(chǎn)機(jī)
目前,生產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)的國(guó)外廠家有GE、西門子、沃爾沃、卡特比勒、瓦克夏、康明斯等;國(guó)內(nèi)有濟(jì)柴、勝動(dòng)等;還有一些中外合資廠。微型、大型、超大型的燃?xì)鈾C(jī),我國(guó)產(chǎn)量極少,3000kW以上的燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī),我國(guó)還沒有生產(chǎn)。我國(guó)目前所產(chǎn)量最大的與往復(fù)活塞式壓縮機(jī)配套的是100kW~ 1500kW燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)。
燃?xì)鈮嚎s機(jī)原理是將混合空氣的原料氣,在氣缸內(nèi)點(diǎn)燃燒,釋放的熱能使氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?,燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞做功,再通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出,驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)或其它從動(dòng)機(jī)械工作。這些機(jī)械結(jié)構(gòu)及樣式國(guó)內(nèi)國(guó)外都是一樣的。關(guān)鍵技術(shù)在于燃燒室結(jié)構(gòu)、空燃比、點(diǎn)火,排放燃燒效率、控制系統(tǒng)等某些方面。在這些方面國(guó)外機(jī)可能在某一點(diǎn)略優(yōu)于國(guó)產(chǎn)機(jī),但總體上差別不大。小機(jī)型差別可能較明顯,用于驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)的大中型內(nèi)燃機(jī),質(zhì)量幾乎沒有差別,有很多國(guó)外廠家就是用中國(guó)零部件組裝的。
關(guān)于選擇國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)還是進(jìn)口燃?xì)鈾C(jī)。筆者建議是采用國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī),這是因?yàn)椋?/div>
1、國(guó)產(chǎn)機(jī)和進(jìn)口機(jī)在價(jià)格上差異巨大。國(guó)外典型的生產(chǎn)廠家如瓦克夏、沃爾沃、卡特比勒等,國(guó)內(nèi)廠家主要為濟(jì)柴、勝動(dòng),其在價(jià)格大致是國(guó)產(chǎn)機(jī)價(jià)格的2~3倍以上。其壓縮機(jī)部分價(jià)格大概也是這樣。如國(guó)產(chǎn)的燃?xì)鈾C(jī)配國(guó)產(chǎn)的壓縮機(jī)1000kW機(jī)型,國(guó)產(chǎn)價(jià)格三百萬元左右,進(jìn)口的則需要一千萬元左右。其配件及現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)價(jià)格高的更是離譜。如筆者公司供中國(guó)富地柳林1000kW 煤層氣壓縮機(jī)價(jià)格395萬元;進(jìn)口組裝機(jī)800馬力(相當(dāng)于588kW),價(jià)格700萬元。若用800馬力進(jìn)口原裝機(jī)要一千萬元。經(jīng)燃?xì)鈾C(jī)生產(chǎn)廠家推算,國(guó)產(chǎn)機(jī)每1kW/小時(shí)約為1500元,進(jìn)口機(jī)每1kW/小時(shí)為4000元。
2.進(jìn)口燃?xì)鈮嚎s機(jī)還存在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)氣壓力與之不匹配的問題,原料氣進(jìn)口壓力一般要求偏高,氣質(zhì)要求較高及存在轉(zhuǎn)數(shù)太高的問題。例如進(jìn)口燃?xì)鈩?dòng)力機(jī)的進(jìn)口燃料氣入口壓力多為2MPa,當(dāng)用戶燃料氣達(dá)不到2MPa時(shí),還要增加入口氣壓縮機(jī),其壓縮機(jī)部分與國(guó)內(nèi)機(jī)型也很不匹配。而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家則完全可以根據(jù)用戶工藝需求選型,進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn),最大發(fā)揮機(jī)械效率。
3.進(jìn)口機(jī)配件供應(yīng)和服務(wù)周期長(zhǎng)。而使用國(guó)產(chǎn)機(jī)則完全不是這樣,配件幾乎可隨時(shí)供貨,服務(wù)24小時(shí)內(nèi)到現(xiàn)場(chǎng)。如濟(jì)南柴油機(jī)廠服務(wù)點(diǎn)分布全國(guó)各大區(qū),服務(wù)及配件供應(yīng)非常及時(shí)。
國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)目前的主要機(jī)型是從原柴油內(nèi)燃機(jī)基礎(chǔ)上發(fā)展而來。主要系列有190型4缸、6缸、8缸、12缸、16缸系列,135系列4缸、6缸、12缸,功率從8kW~1500kW。這兩個(gè)系列機(jī)型是目前國(guó)內(nèi)技術(shù)最成熟的機(jī)型。其應(yīng)用面廣,市場(chǎng)量大,配件通用性強(qiáng),關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵控制部件可采用進(jìn)口技術(shù)和進(jìn)口零配件,濟(jì)南柴油機(jī)廠研制的Ⅲ型外混燃?xì)鈩?dòng)力內(nèi)燃機(jī)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。燃?xì)夂头N類除天然氣外,尚可使用焦?fàn)t煤氣、沼氣、煤層氣、煉化尾氣等多種氣體。因此,凡有此類氣體產(chǎn)生的廠家均可使用燃?xì)鈩?dòng)力機(jī)做動(dòng)力源帶動(dòng)壓縮機(jī)。
另外,國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)對(duì)操作者并無特殊要求,凡使用燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)的廠家均無專業(yè)的維修操作人員。生產(chǎn)中若有維修要求或配件要求,可隨時(shí)聯(lián)系廠家及配件供應(yīng)商,這比選用進(jìn)口燃?xì)鈾C(jī)方便多了?,F(xiàn)在國(guó)產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)正在向大型化發(fā)展,功率已達(dá)到2000kW~3000kW。用戶的選擇性會(huì)更強(qiáng)。
至于配套壓縮機(jī)部分的選擇:選擇進(jìn)口燃?xì)鈾C(jī)一般要配套選擇進(jìn)口的壓縮機(jī),配套國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)在轉(zhuǎn)數(shù)上及控制上與之不匹配,控制方面還要另設(shè)計(jì)。就往復(fù)活塞式壓縮機(jī)國(guó)產(chǎn)機(jī)與進(jìn)口機(jī)比較,其性能、質(zhì)量、耐用性、適用性、消耗等方面已無差異,個(gè)別方面已優(yōu)于進(jìn)口機(jī),服務(wù)及配件供應(yīng)方面優(yōu)勢(shì)更明顯。從四川南方氣體壓縮機(jī)公司為富地柳林燃?xì)庥邢薰咎峁┑?000kW燃?xì)鈾C(jī)和為北京富華燃?xì)庥邢薰?、松原市廣燃燃?xì)庥邢薰炯八稍锈暯鹑細(xì)庥邢挢?zé)任公司的使用情況來看,壓縮機(jī)的運(yùn)行率達(dá)到90%以上。柳林煤層氣壓縮機(jī)三年來單機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)每年僅用約2周的時(shí)間檢修,其余時(shí)間設(shè)備每天24小時(shí)不間斷運(yùn)行,年使用率在97%以上。其余幾臺(tái)550kW燃?xì)怛?qū)動(dòng)CNG壓縮機(jī)也從未因質(zhì)量而停產(chǎn)。其中北京富華已使用8年,現(xiàn)在還是主力機(jī)型。用戶普遍認(rèn)為四川南方氣體壓縮機(jī)公司的機(jī)器排氣量大、故障率低、操作方便,用起來皮實(shí)。因此在選用時(shí)應(yīng)盡量選擇國(guó)產(chǎn)機(jī)。這不僅僅是支持民族工業(yè),也確實(shí)與自身利益相關(guān)。
三、選用同軸機(jī)還是異軸機(jī)
燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)用氣缸、曲軸、連桿機(jī)構(gòu)的機(jī)型,除目前在各油氣田使用的除類似于柴油機(jī)型的,還有一種廣泛使用的引進(jìn)機(jī)型:我們稱之為同軸機(jī)。其特點(diǎn)是燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)動(dòng)力缸體與壓縮機(jī)缸體共用一根曲軸,動(dòng)力缸氣體爆燃后產(chǎn)生動(dòng)力,通過連桿曲柄系統(tǒng)作用于曲軸上,曲軸旋轉(zhuǎn)作用于另一端的壓縮氣缸而壓縮增壓輸送氣體。這樣的燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)稱為同軸機(jī)。同軸機(jī)的氣缸目前在我國(guó)應(yīng)用的有DPC115、DPC230、DPC360、DPC600、DPC800,動(dòng)力缸徑為13吋和15吋。最大功率為800馬力,用四個(gè)15吋動(dòng)力缸驅(qū)動(dòng)曲軸為壓縮氣缸提供動(dòng)力。我國(guó)八十年代初,由四川空壓機(jī)廠由單缸機(jī)開始研制,后參考引進(jìn)美國(guó)庫(kù)貝爾機(jī)型,為蜀南氣礦、新疆庫(kù)車、克拉瑪依及大慶、長(zhǎng)春燃?xì)夤?、墊江燃?xì)夤竟蔡峁┝巳畮着_(tái),現(xiàn)在這些機(jī)器大部分還在運(yùn)轉(zhuǎn)。該機(jī)型研制成功后,國(guó)家機(jī)械委又招標(biāo),當(dāng)時(shí)的資中石油機(jī)械廠依靠行業(yè)優(yōu)勢(shì)中標(biāo),同美國(guó)庫(kù)貝爾公司進(jìn)一步合作,使生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大,形成今日的中石油成都?jí)嚎s機(jī)廠。該廠壓縮機(jī)初始選用進(jìn)口的動(dòng)力缸體、缸蓋、曲軸、連桿、軸瓦及控制系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)。采用進(jìn)口的零部件較多,目前已有很多部分國(guó)產(chǎn)化,但其動(dòng)力缸部分及點(diǎn)火系統(tǒng)依然采用進(jìn)口產(chǎn)品。由于該機(jī)型有行業(yè)推廣的優(yōu)勢(shì),在各油氣田使用已近千臺(tái)。該機(jī)的不足之處在于,該機(jī)型由于壓縮缸動(dòng)力缸共用同一曲軸,供油、供氣、低壓供電、供水全部動(dòng)力自身提供,因此其制造復(fù)雜,維修困難,不易于實(shí)現(xiàn)多級(jí)壓縮;飛輪大易飛車;轉(zhuǎn)速低、笨重、不便整體成撬,安裝運(yùn)輸都較困難,加之該機(jī)主要零配件依賴進(jìn)口,價(jià)格昂貴。對(duì)其能提供服務(wù)及配件配套的廠家很少。
與上述同軸機(jī)相比異軸機(jī)的優(yōu)勢(shì)更強(qiáng)(燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的壓縮機(jī)凡不共用同一曲軸的,稱為異軸機(jī))。這主要是因?yàn)楫愝S機(jī)的壓縮機(jī)與燃?xì)鈾C(jī)動(dòng)力部分各自獨(dú)立,動(dòng)力通過聯(lián)軸器輸入壓縮機(jī)曲軸作動(dòng)力。其程序是先啟動(dòng)燃?xì)鈾C(jī),當(dāng)燃?xì)鈾C(jī)熱機(jī)達(dá)到怠轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)時(shí),給液力偶合器信號(hào),液力偶合器緩慢的將壓縮機(jī)的曲軸鎖緊,從而驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)做功。開啟異軸壓縮機(jī)部分僅需操控液力偶合器,所以啟動(dòng)非常方便。壓縮機(jī)的供油、供水、供風(fēng)等是由另外接的電源提供的,制造維修都很簡(jiǎn)單且故障率低。壓縮機(jī)的放空、排污是微電腦自動(dòng)控制的。壓縮機(jī)的停機(jī),僅需松開液力偶合器。異軸機(jī)型壓縮機(jī)動(dòng)力部分與壓縮機(jī)部分分體成撬,連軸器直連,微電腦觸摸屏控制。
兩種機(jī)型的比較:
1.功率上同軸機(jī)的最大功率為800馬力,異軸機(jī)可達(dá)到3000kW。
2.異軸機(jī)維修簡(jiǎn)便,燃?xì)鈾C(jī)與壓縮機(jī)可分開獨(dú)立進(jìn)行;重量輕、體積小、運(yùn)輸安裝簡(jiǎn)便;可獨(dú)立成撬或整本成撬。
3.國(guó)產(chǎn)化水平高,服務(wù)及配件價(jià)格低。
4.運(yùn)行成本,異軸機(jī)僅是同軸機(jī)的三分之一。
5.后續(xù)改造容易,動(dòng)力部分、壓縮機(jī)部分可另行匹配。
6.噪音低,可風(fēng)冷也可水冷。
7.價(jià)格低,約為同軸機(jī)的二分之一。
8.容易實(shí)現(xiàn)高壓,如做CNG機(jī)(25MPa)使用。如四川南方氣體壓縮機(jī)公司為富地柳林提供的燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)無論在價(jià)格上、質(zhì)量上、運(yùn)轉(zhuǎn)成本上都遠(yuǎn)非同軸機(jī)可比。異軸機(jī)雖然有如此多的優(yōu)勢(shì),但因研制出的時(shí)間較晚,在石化行業(yè)市場(chǎng)占有率并不高,有待于進(jìn)一步宣傳推廣。也希望用戶不要先入為主而造成資金浪費(fèi)。
四、燃?xì)鈮嚎s機(jī)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.選擇燃?xì)鈩?dòng)力功率問題
與活塞式壓縮機(jī)匹配的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)燃?xì)鈾C(jī)的功率有多種功率可供選擇。從8kW~3000kW,但常用的活塞式壓縮機(jī)主要選擇100kW~1500kW的機(jī)型。筆者建議如無其它條件限制,選擇550kW帶渦輪增壓的,即V12190和V16190型最為合理。從經(jīng)濟(jì)角度看選太小的機(jī)型效率低、排量小,顯不出優(yōu)勢(shì),選太大的機(jī)型價(jià)格太高,如500kW燃?xì)鈾C(jī)80多萬元、1300kW燃?xì)鈾C(jī)230多萬元、2000~3000kW燃?xì)鈾C(jī)價(jià)格在2~3千萬元。其價(jià)格的增長(zhǎng)非按比例增長(zhǎng),因此用戶需用大排量時(shí),可選擇性價(jià)比最優(yōu)的機(jī)型多臺(tái)組合。另外從技術(shù)方面來看,V12190機(jī)型技術(shù)最為成熟,維護(hù)及配件供應(yīng)容易解決。與之配套的產(chǎn)品,如液力偶合器、冷卻器及各種閥等質(zhì)量也很穩(wěn)定,市場(chǎng)上也容易購(gòu)買。另外,選型還要留有充分的功率余量,一般余量在20%~30%之間。間斷使用,余量功率可留20%,連續(xù)使用功率應(yīng)余留30%。這樣啟動(dòng)容易,也適應(yīng)更大進(jìn)氣壓力差,并使燃?xì)鈾C(jī)處在最佳工作狀態(tài)。
2.要充分考慮安全問題
燃?xì)鈾C(jī)的排氣管溫度在六七百度,機(jī)器在出廠前雖已做了隔熱處理,但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,這個(gè)溫度已接近一些可燃?xì)怏w的燃點(diǎn)。因此壓縮可燃?xì)怏w的壓縮機(jī)一定要嚴(yán)防可燃?xì)怏w的泄漏,嚴(yán)防泄漏氣體與排氣管的接觸。一般的做法是將壓縮可燃?xì)怏w的壓縮機(jī)與燃?xì)鈾C(jī)隔開,在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮操作現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)通風(fēng),升高廠房高度并開天窗。在聯(lián)軸器處建隔氣墻,用新型耐高溫材料包裹排氣管。DN10以上氣管路采用焊接,DN10以下用卡套連接的氣管路也一定要卡緊,嚴(yán)防爆開。安裝時(shí)也要注意風(fēng)向,使燃?xì)鈾C(jī)處于上風(fēng)處。水冷機(jī)當(dāng)水冷卻器水壓力低時(shí),不要用關(guān)小排水閥的方式憋壓,以防冷卻管漏氣時(shí),憋爆冷卻器外殼,使爆出的氣體接觸排氣管而造成事故。
3.燃料氣要求
進(jìn)入燃?xì)鈾C(jī)的燃料氣要避免顆粒物,因此在燃?xì)鈾C(jī)的燃料氣進(jìn)入燃?xì)鈾C(jī)前要進(jìn)行過濾。不然氣體中的顆粒物影響氣門關(guān)閉,泄漏的氣體進(jìn)入燃?xì)鈾C(jī)排氣管,二次點(diǎn)燃而造成放炮。設(shè)計(jì)時(shí)燃料氣的進(jìn)氣緩沖罐要靠近燃?xì)鈾C(jī),增強(qiáng)進(jìn)氣的連續(xù)性,穩(wěn)定性。
4.燃?xì)鈮嚎s機(jī)的冷卻方式的選擇
選用燃?xì)鈩?dòng)力壓縮機(jī)時(shí),要向燃?xì)鈾C(jī)生產(chǎn)廠家申明是風(fēng)冷機(jī)還是水冷機(jī)。燃?xì)鈾C(jī)是風(fēng)冷時(shí),壓縮機(jī)也要風(fēng)冷;燃?xì)鈾C(jī)是水冷時(shí),壓縮機(jī)也要水冷,以便共用冷卻裝置。
5.綜合利用問題
在設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮燃?xì)鈾C(jī)的余熱綜合利用問題,這是節(jié)能的主要途徑。在北方一臺(tái)550kW燃?xì)鈾C(jī)余熱可同時(shí)解決700平方米住房取暖,30人洗澡。
6.環(huán)保問題
天然氣充分燃燒變?yōu)槎趸己退?,屬清?a href="http://teamkylake.com" target="_blank" class="keylink">能源。燃?xì)鈾C(jī)達(dá)不到充分燃燒,有少量氮氧化物排放,在環(huán)保要求非常嚴(yán)格的情況下,要在排放口近端安置三元催化裝置。
7.選擇配套壓縮機(jī)問題
燃?xì)鈾C(jī)轉(zhuǎn)數(shù)較高,一般在1000~ 1500rpm之間,當(dāng)整機(jī)排量小,整機(jī)功率低于550kW時(shí),可直連變速型液力偶合器;當(dāng)整機(jī)排量較大,功率大于550kW時(shí),應(yīng)采用齒輪變速型液力偶合器,把提供給壓縮機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速降下來;當(dāng)功率低于300kW時(shí),可采用液壓離合器。液壓離合器體積小,價(jià)格低。
9.燃?xì)鈾C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較高,當(dāng)要求大排量時(shí),應(yīng)采用多缸,小缸徑機(jī)型,并縮小行程。
五、燃?xì)鈮嚎s機(jī)的使用要點(diǎn)(略)
操作者要讀懂、讀熟產(chǎn)品說明書,這是必須的。操作單位還必須做到如下幾點(diǎn):
1.要確定明確的保養(yǎng)周期。
2.制定安全防范措施。
3.按規(guī)定程序啟停燃?xì)鈾C(jī),非特殊情況,不能突然停機(jī)。
4.按壓縮機(jī)使用說明書中提供的牌號(hào)選擇潤(rùn)滑油。
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