中石化目前在用的CNG加氣站子站中，所運(yùn)行的設(shè)備無(wú)非是槽車、卸氣柱、瓶組、壓縮機(jī)、加氣機(jī)等，卸氣柱、瓶組、加氣機(jī)之類的設(shè)備維修及運(yùn)行成本和人員的管理成本相對(duì)穩(wěn)定一些，真正對(duì)運(yùn)行成本影響較大的是壓縮機(jī)運(yùn)行成本。這種影響表現(xiàn)在三點(diǎn)：1.壓縮機(jī)增壓所需的電費(fèi)成本；2.壓縮機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的泄漏成本；3.設(shè)備維修成本。

一、用電成本

壓縮機(jī)增壓所需電費(fèi)成本體現(xiàn)在用電量的多少，計(jì)算單位為：kW·h/方（JB11422－2013《汽車加氣站用天然氣液壓壓縮機(jī)》中的術(shù)語(yǔ)叫：比能耗），可以用公式計(jì)算：

F1＝x1·/V;

F1：?jiǎn)挝粴怏w的耗電量（kW·h/方）；

X1：槽車卸氣過(guò)程中壓縮機(jī)所耗電量（度或kW·h）；

V：槽車的卸氣量（方）

讓我們分析其各種壓縮機(jī)的比能耗值的差別。現(xiàn)在市場(chǎng)上所用的子站壓縮機(jī)或增壓設(shè)備有機(jī)械壓縮機(jī)、立式液壓壓縮機(jī)、臥式液壓壓縮機(jī)、液壓平推等幾種。其各自的原理為：

1)  傳統(tǒng)機(jī)械式子站壓縮機(jī)

其傳動(dòng)模式是曲柄連桿機(jī)構(gòu)：電機(jī)帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)連桿、十字頭、活塞桿，帶動(dòng)活塞在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮過(guò)程，實(shí)現(xiàn)增壓目的。如下圖：

2)  液壓平推子站設(shè)備系統(tǒng)

其工作原理是：液壓工作橇提供高壓油，通過(guò)一系列控制閥逐次注入專用槽車的每只長(zhǎng)管鋼瓶?jī)?nèi)，將長(zhǎng)管鋼瓶?jī)?nèi)的天然氣以20MPA的恒定壓力推出來(lái)，從而通過(guò)售氣機(jī)給汽車加氣。如下圖：左邊是專用槽車，右邊是液壓工作撬。

3)  立式液壓壓縮機(jī)（立式氣缸）

結(jié)構(gòu)原理：

工字形活塞桿將上面氣缸分隔為 A、B 兩個(gè)腔，將下面氣缸分隔為 C、D 兩個(gè)腔，如下圖：

工藝流程：

①液壓站輸出的高壓油進(jìn)入 C 腔， B 腔的油回油箱（近似認(rèn)為回油箱的油壓力為0），活塞桿向下運(yùn)動(dòng)，槽車內(nèi)氣體進(jìn)入 A 腔，（一級(jí)進(jìn)氣），而 D 腔的氣體則經(jīng)壓縮后流出（一級(jí)壓縮），進(jìn)入冷卻器，完成一級(jí)壓縮過(guò)程；當(dāng)活塞運(yùn)行到極點(diǎn)時(shí)，液壓站換向閥將會(huì)換向，輸出的高壓油進(jìn)入 B 腔， C 腔的油回油箱，活塞桿向上運(yùn)動(dòng)，槽車內(nèi)氣體進(jìn)入 D 腔，（一級(jí)進(jìn)氣），而 A 腔的氣體則經(jīng)壓縮后流出（一級(jí)壓縮），進(jìn)入冷卻器，完成一級(jí)壓縮過(guò)程

②當(dāng)兩個(gè)這樣的氣缸串聯(lián)時(shí)，就構(gòu)成了兩級(jí)壓縮。

4)  臥式液壓壓縮機(jī)

結(jié)構(gòu)原理：中間一個(gè)油缸帶動(dòng)兩邊的兩個(gè)氣缸，每個(gè)氣缸分為兩級(jí)壓縮。如下圖。

工藝流程：

①活塞桿向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，槽車內(nèi)氣體由 A 進(jìn)入左邊氣缸的一級(jí)腔（一級(jí)進(jìn)氣），而右邊一級(jí)腔的氣體則壓縮后經(jīng) B 流出，進(jìn)入冷卻器，完成一級(jí)壓縮過(guò)程；同時(shí)，冷卻后的氣體由 G 進(jìn)入二級(jí)腔（二級(jí)進(jìn)氣），左邊氣缸二級(jí)腔內(nèi)的氣體則壓縮后經(jīng) D 流入二級(jí)冷卻器，然后排出。

②相反，活塞桿向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，槽車內(nèi)氣體由 E 進(jìn)入右邊氣缸的一級(jí)腔（一級(jí)進(jìn)氣），而左邊一級(jí)腔的氣體則壓縮后經(jīng) F 流出，進(jìn)入冷卻器，完成一級(jí)壓縮過(guò)程；同時(shí)，冷卻后的氣體由 C 進(jìn)入二級(jí)腔（二級(jí)進(jìn)氣），右邊氣缸二級(jí)腔內(nèi)的氣體則壓縮后經(jīng) H 流入二級(jí)冷卻器，然后排出。

這四種子站壓縮機(jī)的理論用電量比較如下表：

說(shuō)明:前三種電機(jī)在大部份時(shí)間不在滿負(fù)荷狀態(tài),其平均電流按滿負(fù)荷的80%計(jì)算。

從上表中可以看出，從能耗上講，子站壓縮機(jī)應(yīng)優(yōu)先選擇液壓設(shè)備。

二、泄漏成本

壓縮機(jī)在工作過(guò)程中總會(huì)產(chǎn)生泄漏，泄漏量大，損失的氣體就多，相反，少泄漏，就可以增加加氣站的收入，這也構(gòu)成了加氣站的運(yùn)行成本。在考察多個(gè)加氣站每月的CNG進(jìn)出數(shù)據(jù),可得出這四種壓縮機(jī)的泄漏率比較如下表：

三、維修成本

在加氣子站設(shè)備中，占主要維修任務(wù)、并對(duì)加氣站售氣有較大影響的，還是壓縮機(jī)設(shè)備，因此壓縮機(jī)設(shè)備的維修成本就顯得比較突出。這里主要列出正常工作狀態(tài)，每年耗材費(fèi)用和易損件的維修費(fèi)用比較表：

維修成本還體現(xiàn)在加氣站的信用受損。當(dāng)司機(jī)來(lái)加氣時(shí)，出現(xiàn)設(shè)備故障停止加氣，如果一段較短的時(shí)間內(nèi)連續(xù)出現(xiàn)2－3次，可能司機(jī)就不愿意再來(lái)加氣了，而且這種信息在司機(jī)內(nèi)部是通過(guò)對(duì)講機(jī)來(lái)傳遞，傳播速度相當(dāng)快，這樣就無(wú)形之中失去了很多用戶。因此壓縮機(jī)的維修性和故障率就顯得更為重要。

四、結(jié)論：

從上面三種成本的分析可以看出：選擇CNG加氣子站用壓縮機(jī)應(yīng)優(yōu)先選用液壓壓縮機(jī)，在液壓壓縮機(jī)中應(yīng)優(yōu)先選擇立式液壓壓縮機(jī)。這種壓縮機(jī)從其工作原理上就能看出：節(jié)能、無(wú)泄漏、全風(fēng)冷等特點(diǎn)，在加氣子站的使用中也體現(xiàn)了其節(jié)能、環(huán)保和維修性好等方面的優(yōu)勢(shì)。目前，這種立式液壓壓縮機(jī)在國(guó)內(nèi)有較多的使用，最先由武漢齊達(dá)康環(huán)?？萍加邢薰鹃_發(fā)并率先在國(guó)內(nèi)使用，在使用成功后，現(xiàn)在已有四川金科、山東杰瑞等廠家在跟進(jìn)。使CNG加氣子站壓縮機(jī)又多了一種好的選擇。