摘要：昆仑能源有限公司湖北分公司所属龙井大道加气站于2012年5月5日投产使用，设计产能3万标方/天，其中LNG为2万标方/天，CNG为1万标方/天，该站LNG加注工艺采用一泵双机设计。
一泵双机匹配理论上切实可行，但往往受限于现场实际情况效果不佳。本文旨在通过对一种一泵双机型站点大流量技术改造方法进行分析、探讨并从实践效果去检验方法的有效性，为工艺相似站点的技术改造提供实战经验借鉴，也可以为新建站点在设计论证阶段提供参考，以规避一泵双机型工艺存在的不足，更好的实现一泵双机的“低配高效”技术，提高加气效率以满足站点运营需要。
关键词：一泵双机；液化天然气加气站；大流量；技术改造。
液化天然气加气站泵机匹配现状
出于节约投资成本的考虑，部分LNG加气站在设备选型时选取一泵双机型设计，即用一台LNG潜液泵给两台LNG加气机供气。正是因为能节约成本，提高设备利用率，因此从2010年开始，成都华气厚普、重庆耐德等设备厂家先后推出了一泵双机产品。一泵双机受到了市场的认可，比如荆门节能环保有限公司月亮湖路加气站、湖北黄梅西恩基天然气有限公司章大屋加气站、孝感中亚城市燃气有限公司长湖加气站以及石门兴业燃气有限公司醴陵加气站等等都是采用的一泵双机设计。
昆仑能源有限公司湖北分公司自2012年4月第一座LNG加气站投产运营以来，已陆续建设固定站、撬装站、LNG气化站共计40来座，其中固定站30座。在这些固定站中，就有比如荆门龙井大道L-CNG加气站，武汉柏泉LNG加气站等站点采用一泵双机模式，。
液化天然气加气站泵机匹配适应性分析
目前市面上主流潜液泵的设计流量为320L/min（约144kg/min），加液枪设计流量为160L/min（约72 kg/min），随着控制理论的发展，一泵双机的控制技术早已不成问题，因此从理论上看，一台潜液泵完全能满足两台加液机需求。
流量是加液效率的最直接反应，我们部分站点的加液流量能保持在45 kg/min至50 kg/min的较高水平，加气过程顺畅高效，甚至如荆门公交LNG加气站都能达到59kg/min，加气效果非常理想。事实上，在日常生产中，一泵双机匹配也存在着不足，使用时往往流量偏小。影响加气效率的因素有很多，主要有：
1，车载瓶状态；背压越高，流量约小。
2，LNG液温；液温与饱和压力是一一对应关系，液温高则饱和压力值低，也就是说高温LNG易汽化。
3，工艺设计；管路的设计压力，通径大小。
4，泵机间管线布置；高程差越大、管路越长、管路走样越曲折则沿程阻损越大。
5，管路保冷状况；保冷状态越好，加气越顺畅。
6，潜液泵状态；厂家要求每4000小时须对潜液泵轴承状态进行观察或更换，每8000小时对潜液泵轴承强制更换，低温轴承更换后须校验动平衡才能再次投入使用。同时，泵的使用频率设置直接关系到泵的输出功率。
7，偏流。对于一泵双机型站点还需考虑偏流情况。
液化天然气加气站一泵双机型大流量改造技术
经过对龙井大道站点工艺布置情况的踏勘和讨论，确认在目前单泵撬的基础上加装一台LNG潜液泵和泵池的方法是不可行的，比较而言，以下方案是可行的，优劣势分析如下表。
充分考虑站点的基础构以及工艺管道的实际布置，结合设备厂家提供的意见的意见建议，经过深入分析讨论，本次技术改造决定采用方案五作为本次改造的最终实施方案。技术改造的主体内容分为：11kw小功率型潜液泵更换为15kw型；拆除原有泵后主管路上卸车流量计，更换为以DN50的变径三通代替（DN50×DN50 ×DN25），拆除原有1号加气机与供液主管（1号、2号加气机公用，DN25）之间连接的真空管路，用DN25的304不锈钢管将1号加气机进液口直接与三通处DN25端口相连接；对新增不锈钢管路、三通以及原有失效保温进行PIR保温敷设。
其中，图2.3中“标记1”表示潜液泵出口处流量计拆除，以DN50的变径三通代替（DN50×DN50 ×DN25）；“标记2”表示将LNG工艺管沟内原有主管路去向1号加气机的分支管路（真空管）在阀前盲堵（阀件未能在原工艺流程图中体现），盲堵处至1号加气机之间的原有管段拆除备用；“标记3”处表示新增管路，新增部分由潜液泵出口三通直接连接至1号加气机（根据规范、此段新增管路上增设安全阀）。
一泵双机型大流量改造技术综合评价
改造之前，如果两台加液机同时加液，则流量极小，也就导致加液时间过长，加气过程频繁跳枪等情况，无法真正有效实现“一泵双机”功能。单泵单机加气时，每次加液也必须使用较大（86HZ以上）频率并采取给储罐自增压同时车用气瓶回气降压以提高加气压差等措施才能完成加液，即使这样加液量也往往只有18-22kg/min，直接导致站点运转效率低下，生产压力巨大。
总体上讲，本次技术改造过程成本相对较低，改造效果达到预期，改造过程中技术、安全、质量完全处于受控状态，同时还能做到不影响站点的日常生产，充分说明改造方案选择的合理性。
认识及建议
（1）变频器可不必更换
本次技术改造过程初期曾考虑变频器可能需要换新，因为变频器功率为15KW，而更换的新泵电机功率也为15KW，可能导致变频器与泵不相匹配。从实际应用情况来看，泵的正常运转未受影响，而且变频器功率不小于电机功率，在允许范围之内；
（2）原工艺缺陷简析
经过该站点原有工艺的分析和讨论，固然原来使用的美国进口ACD TC34 1x2x6-2VSL泵（11KW）的功率小于目前换用的国产15KW潜液泵，但根据实际运行电流推算，国产15KW潜液泵的运行功率大的优势并不是实现“单泵双机”的主要成功因素；通过改造实现工艺管道的合理布置反而是为成功起到决定性作用，看来在站点设计阶段对工艺管道实施符合LNG特性的水力计算和合理优化是非常有必要的。
（3）LNG加气站应可能采用双泵双机配置
固定站应尽可能采用双泵双机配置，一能做到“一用一备”，一台泵维修、保养时不影响站点运营；二能避免高销量时受限于设备产能；三能避免用泵卸车时无法对外加气；四彻底摆脱“偏流”束缚，加气速度快。因此，在财务允许的范围内尽可能采用双泵双机配置。
作者简介：
[1]刘策；男，1970年生，高级工程师。
[2]陈飞；男，1968年生，工程师。
论文作者:刘策,陈飞,王志军,林小刚,喻静龙,杨志平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/20
标签：双机论文; 站点论文; 管路论文; 流量论文; 工艺论文; 技术改造论文; 功率论文; 《基层建设》2017年第9期论文;