引言
现阶段,城镇化建设过程中大力推广应用天然气,成为城镇居民日常生活中的主要能源。但是受到地理位置、运输距离、供应成本等因素的影响,很难使用管道运输方式为输气干线偏远的城镇提供供气服务,从而影响了偏远城镇的生活便捷度,也限制了天然气应用范围的扩展延伸。压缩天然气技术主要是通过压缩工艺、脱水工艺等将高压天然气存储在气瓶中,然后运输至城镇的各个加气网点中。压缩天然气技术采取的是非管道运输方式,不仅有效解决了偏远城镇天然气供给难问题,也充分满足了偏远城镇居民的用气需求,这也使得其广泛应用于城镇供气中,进一步扩大了天然气应用范围。
1. 压缩天然气的应用优势
压缩天然气主要是对天然气进行净化、压缩处理,然后以气态的形式将其封存在专门的容器中。具体来说,压缩天然气的应用优势如下,(1)环保性能优异。跟固体燃料、液体燃料相比,压缩天然气无污染,含有很低的含碳量,加上可以做到完全燃烧、彻底燃烧,这样燃烧过程中单位热值所生成的二氧化碳排放量就会大大降低,不会给周围环境带来太大的破坏和污染,环境效益突出。相关研究数据表明,加强应用压缩天然气,可以减少污染物排放,改善大气环境,有效缓解温室效应带来的气候变化问题[1]。(2)具备良好的经济效益。第一,压缩天然气的供气工艺较为简单,建设周期短,所投入的投资成本和运营成本并不高,这就使得其具有较高的经济价值。第二,压缩天然气具有较弱的腐蚀性能,不会给储存容器带来腐蚀问题,这样就能延缓各类设施、设备的老化程度,提升它们的使用寿命,并节省基础设施的维修维护费用。所以,相比于传统的管道输气技术,压缩天然气技术具有良好的环境效益、经济效益和社会效益。在城镇供气中,需要持续打通天然气通道,大力建成基本管网,逐步完善区域性储配站设施建设,以天然气气瓶供气方式为广大城镇居民提供供气服务,大大提高城镇供气的便捷性和方便性。
2. 压缩天然气技术在城镇供气的应用措施
2.1完善压缩天然气技术的生产工艺流程
将压缩天然气技术应用于城镇供气中,需要结合实际情况和相关规定要求持续完善压缩天然气技术的生产工艺流程,以显著提高技术应用水平,充分发挥技术的应用价值,切实保证技术应用效果和应用质量。压缩天然气技术的生产工艺流程为,通过有机结合计量方式和解压方式,有效净化处理管道输出的天然气,然后采用压缩技术压缩天然气,以合理的脱水形式析出天然气中的水化物,达到规定标准后装入专门的天然气气瓶中,方便车辆运输。
(1)天然气压缩工艺。压缩工艺是天然气压缩技术应用的关键,发挥着至关重要的作用。在压缩过程中,由于天然气的气源压力较小,需要使用压缩机将15-25MPa 的压力施加到天然气上,以此提高压力。进行压缩机类型选择时,以水冷活塞式压缩机为主,并启动四级压缩操作。同时,钢瓶拖车内部需要与加压站燃气接送接口的天然气保持良好接触状态,便于天然气灌入操作,当钢瓶的设定值吻合压力值时就可以停止压缩机压缩作业[2]。
(2)天然气脱水技术。天然气压缩过程中,受到高压环境的影响,部分天然气经过液化会形成一定量的水化物,这些水化物一旦接触到空气、二氧化碳等化合物,就会产生化学反应,给钢制天然气容器、天然气管道、其他设施设备带来严重的腐蚀伤害,大大降低了使用寿命。严重情况下,其所产生的天然气水合物还会堵塞天然气管道和阀门,不仅削弱了天然气管道的输送能力,加大动力消耗量,而且会埋下潜在的安全隐患,威胁天然气的使用安全。所以,天然气的脱水处理是非常有必要的,必须加强应用天然气脱水工艺。具体来说,在天然气灌入气罐前根据压缩机的运行情况采取合适的脱水形式脱水处理天然气,有效降低天然气的含水量,确保天然气当中的含水量不超过7.8mg/m3,,从而降低对管道的腐蚀性,提高管道输送能力,减少不必要的动力消耗。常见的脱水形式包括低压脱水和高压脱水,需要根据压缩机类型合理选择,以保证脱水效果。
2.2做好压缩天然气的安全运输工作
当天然气经过压缩、脱水工艺灌入气瓶后,就需要将其安全运输至各个加气储配站中,有效满足偏远城镇的供气需求。就实际情况来看,钢瓶拖车、牵引车的主要性能、公路运输状态等会对天然气单车运载量产生直接影响,进而关乎车辆运输效率和安全系数。为了提高车辆运输安全性,保证整体运输效率,节省相应的运输成本,压缩天然气的运输车辆以平挂车为主,这也是当前使用频率较高的运输工具[3]。由于压缩天然气存在不同的生产情况,天然气运输设备所承受的压力等级自然存在差异性。目前,压缩天然气的运输设备形式包括大容积气瓶运输和容积气瓶运输。由于底盘和气瓶组连接方式的不同也可将其细化分为两种形式,一种是捆绑式,主要是在底盘中有机结合气瓶和管件,然后将其牢固捆绑在连接钢带上,一般大容积气瓶运输中常见此种组装形式;另一种是集装管束式,主要是在ISO标准角件上有效连接气瓶和相关管件,然后再牢固连接集装箱中的专用底盘与锁具。
2.3科学制定压缩天然气技术的建设方案
压缩天然气的工艺较为简单,所投入的成本不高,也不需要借助于管道运输供气,这就使得其广泛应用于不利于管道运输天然气的小城镇,成为小城镇中的主要供气来源。为了增强压缩天然气的应用价值,全面普及压缩天然气,扩大压缩天然气在小城镇的应用范围,需要开展实地调研,了解各个城镇的供气规模、供气特点,收集、整理、归纳不同城镇的供气资料和数据信息,同时开展深入、全面研究,结合实际情况科学制定压缩天然气技术建设方案,构建不同的压缩天然气供气技术模式,以满足不同城镇高效化、有效性的供气要求。就实践情况来看,将压缩天然气技术应用于城镇供气时,城镇储配站所使用的调压系统跟常规性调压系统有着很大的差异性。所以,城镇供气过程中需要将压缩天然气技术的特点、调压站的特点纳入考虑范畴,在此基础上完善技术建设方案,使得调压站的建设效果大大提升,以良好基础全力保障压缩天然气技术的全面应用。此外,还需要考虑到运营成本,这是影响压缩天然气技术全面应用的关键性要素。气源、实际运输距离、城市管网、原料单价等都会影响运输压缩天然气的投入成本,在设计制定压缩天然气供气建设方案时,必须综合考虑这些影响因素,合理构建区域性管网。
结语
综上所述,跟煤气相比,压缩天然气具有环保性能优异、经济性良好、高效传输等一系列的显著优势,这就使得其得到广泛推广应用,成为城镇化建设中的重要支撑,在保障城镇居民生活、推动城镇工业发展、促进城镇环境保护、稳步增长城镇经济等方面发挥重要作用。所以,在城镇供气中,需要加强应用压缩天然气技术,持续完善压缩天然气技术的生产工艺流程,做好压缩天然气的安全运输工作,科学建设压缩天然气储配站,将压缩天然气全面辐射到偏远城镇中,确保中小、偏远城镇用上清洁、高效、便捷的天然气,显著改善城镇居民的整体生活水平,助力城镇经济平稳较快增长。
参考文献
[1]吴琦. 压缩天然气技术在城镇供气的应用思考[J]. 中国化工贸易,2017,9(2):128.
[2]闫月娥. 压缩天然气技术在城镇供气的应用探究[J]. 当代化工研究,2022(1):177-179.
[3]乔相喆.压缩天然气技术在城镇供气的应用分析[J].中国石油和化工标准与质量,2023,43(10):143-145.