壓縮機機組的選擇需要注意技術和經濟性兩方面的問題,尤其要注意從整站建設的角度對所選機組的經濟性進行衡量。

1．技術方面應注意的要點

(1)選擇有、油潤滑還是無油潤滑壓縮機毋庸置疑，無油潤滑壓縮機對氣體的油污染是最小的，合理的選擇應該是采用無油潤滑壓縮機；但由于國內自潤滑材料的制約，要實現可靠性較高的無油潤滑尚不成熟，雖然十多年前就有廠家進行過嘗試，終究由于國內材料基礎等多方面原因又恢復到有油潤滑方案。

從目前來講，建議企業以可靠性為主選擇有油和少油潤滑壓縮機，因為即使選擇了無油機，由于建站標準和規范的要求，仍然需要在加氣站中配置相應的干燥、分離設備，無法節省投資；相反會由于無油壓縮機本身成本更高、運行費用和維修費用均高于有油潤滑壓縮機，而增加建站成本，甚至出現關鍵體填料、活塞環過早破損的情況。

(2)選擇水冷、風冷還是混冷壓縮機這方面的選擇，不同地區的廠家和企業最為關注，也是爭論最為激烈的。客觀地講，冷卻方式對于壓縮機而言不存在技術上的先進性差異，我們更關注的應該是哪種方式更適用。

雖然風冷方式一直被多數人認為具有一定的技術難度(主要是因為CNG壓縮機的排氣壓力高，給冷卻器的設計、制造帶來了一定的難度)而顯得它有先進性，但國內已有中石化江漢三機廠等單位借鑒原有引進的大型天然氣壓縮機組技術成功制造出全風冷橇裝cNG壓縮機組，為廣大的北方用戶提供了新的選擇。在參考文獻中作者通過國內外多種壓縮機的實際運行得出的結論是具有代表性的。作者認為，要消除水冷機組的固有弊病，最好的辦法是選擇全風冷機組。

有的企業認為，水冷機組的冷卻效果要好于風冷機組。但只要我們稍加分析就會發現，這種看法實際上是片面性的：CNG壓縮機在國外發展已有70多年歷史，從最初的水冷、風冷兩種冷卻方式并存，演化到現今的絕大多數為風冷，說明兩個問題，第一，國外成熟的機組技術更傾向于采用風冷，排氣溫度不存在過高的問題；第二，國內因為最初沒有引進壓縮機設計技術，而是一些廠家依托自身的高壓空氣壓縮機技術進行改進設計的，并未針對天然氣介質專門進行優化選擇，造成了一種先入為主的效果，同時某些廠家出于自身產品宣傳的需要過分強調水冷機組的表面好處，卻有意回避了水冷機組的許多不足：結垢、腐蝕、增加運行成本等。因而造成目前大多數企業對國內壓縮機組選擇上的一些觀念誤區。

可以證明，即使在南方選擇全風冷機組也是可行的，我們可以從熱力學的角度簡單分析一下這個問題。

CNG壓縮機的壓縮介質為純度較高的天然氣(主要成分為甲烷CH4，占90％以上)其壓縮因子一般為1．29，遠小于空氣的1，4。這樣，在壓縮機設計過程中每級壓縮之后排溫就遠比壓縮空氣時小，一般廠家在設計時限定每級排氣溫度(不經過冷卻)小于160℃，而在實際設計中往往只有140℃左右，有的壓縮級甚至不到100℃。所以，從熱力學的角度講，CNG壓縮機的設計是非常保守和安全的。而且，用戶們也不必要關心壓縮機的每一級的排溫，而只需要知道最后一級的排氣溫度就可以了。

最后一級的排溫對機組排出的壓縮天然氣的影響又有多大呢?用戶最關心的是排氣量，從熱力學角度分析一下排氣溫度對排氣量的影響：一般地，全風冷壓縮機組最后一級排溫高于環境溫度10-12℃，極端一點，假設環境溫度為39℃，那么壓縮機的最終排氣溫度將達到51℃(盡管這種工況不多見，但我們可以說明一些問題)，假設同時運行的水冷機組最終排氣溫度為40℃，而其他參數的影響不計(近似計算)。針對最后一級壓縮而言，適用氣體過程方程： pV=mRT

在排氣壓力p均為25MPa時，可知壓縮氣體容積y與排氣溫度r成正比，則在同樣氣缸工作容積下，實際壓縮氣體容積流量與溫度r成反比，即

V水冷／V風冷=T風冷／T水冷
=(273+51)／(273+40)
=1．035

即大約僅比水冷機組40℃排氣溫度時容積流量減小3．5％。

而全風冷機組在運行、維護費用方面卻較水冷機組低許多，從長遠經濟角度考慮，選擇全風冷機組更合理。至于溫度問題，一般在加氣站下游均會設置高壓脫水裝置，該裝置會完成壓縮天然氣大部分的終極后冷和脫水作用，與采用水冷機組時的差別實際上是十分微小的。

至于混冷機組，雖然避免了水冷機組的一些弊病，但仍舊無法消除冷卻水結垢、腐蝕和泄漏之后引起的一系列問題。因而也不是最合適的方式，而只是針對某些特殊情況進行的一些改進措施。

所以，綜合國外機組技術主流和排氣溫度對排氣量的影響的熱力學分析，我們認為，全風冷壓縮機組是CNG加氣站建設的首要選擇，也是國際國內CNG加氣站的發展趨勢。加氣站的建設除了應該考慮一次性設備投資，更應該注意整站的運行、維護成本。

(3)壓縮機排氣量是否越大越好加氣站壓縮機的排氣量應該與所建CNG站需求的加氣量基本匹配，不宜過大也不宜過小。這就像CNG汽車選擇20MPa壓力作為氣瓶儲氣壓力一樣的道理，為什么不選用更高壓力呢?更高壓力不是在氣瓶中可以儲存更多的天然氣嗎?這是綜合考慮到車用氣瓶的容積／重量比以及降低CNG加氣站運行成本所確定的優化結果。

目前國內所建CNG加氣站主要分為常規站和子母站兩類。CNG的發展尚處于一種快速、不穩定的狀態，局部地區的少數加氣站負荷較大，但絕大多數加氣站處于加氣能力相對富裕的狀況。由于多方面的原因，業主在上報計劃和作可行性研究直到方案設計時所考慮的加氣站加氣能力大多被高估。這也是造成大多數業主盲目選擇大排量壓縮機的重要原因。

其實，國際上對于加氣站壓縮機的排氣量的選取并非隨意而為，早期的300m³／h是根據客觀分析得來的：一座高效率運行的加氣站，氣量過小無法滿足加氣車輛需求，氣量過大則會造成機組頻繁停機、起動，對壓縮機設備及其他相關設備造成不必要的損害，還會影響電網中的其他用戶。按5-10min為一輛汽車加氣，以出租車為例，60L水容積的車載氣瓶在壓力20MPa狀態下儲氣量為13．8m³(考慮到天然氣的壓縮因子)，采用加氣量為300m3／h的壓縮機直接加氣需時13．8／300×60min=2．76min，所以，一臺300m³／h的壓縮機的加氣站至少可以同時為兩輛出租車加氣。

當然，實際加氣時并非簡單的直接加氣，而應該考慮加氣站氣庫容量以及為提高氣庫利用效率選擇的優先順序控制系統的良好等因素。但一臺300m3／h的壓縮機即可滿足2輛小車加氣卻是基本事實，過大的壓縮機排量將會導致加氣站壓縮機的頻繁起動停機，不利于機組正常工作。所以我們認為，在目前局部少數地區可以選擇排量600-650m³／h的壓縮機，已經足夠滿足4輛汽車(亦即4部加氣機)同時加氣(這種極限狀態相信在任何地區都不多見)，而更多的情況下小于600～650m³／h的壓縮機也足以滿足加氣需求，不必盲目追求壓縮機大排量。

所以，常規站選擇600～650m³／h的壓縮機是最佳方案，有一些進氣壓力較低的地區選擇同樣功率的壓縮機組也能達到500m³／h以上的排氣量，足夠滿足加氣需求。

對于子母站也適用同樣的道理，考慮到加氣站實際處理氣量和車輛、轉運車等綜合因素，目前比較合理的母站壓縮機排氣量選擇應該為2500～4500m³／h，配置兩臺壓縮機為宜。如某地油氣混合站的日處理氣量8000m³左右，日工作時間8h左右，單臺1250m³／h的壓縮機已經足夠完成天然氣的壓縮(另一臺作為備機)。

所以，片面追求加氣站排氣量將會帶來投資的巨大浪費，業主們在投資建站之前一定要仔細分析站的容量，大排量壓縮機在運行成本上無疑會超出小排量機組，導致浪費。在電力增容、電費、易損易耗件等方面的成本也會大大增加。

2．經濟性方面應注意的要點

我們對國內比較典型的壓縮機組結合加氣站常規站整站進行以下對比分析。數據的采集依據的是一定時期的樣本數據，僅供參考。

從對比可以看出，排除與機組無關的電力增容等因素，選用三種不同冷卻方式配置的機組在總體費用方面相差不多，全風冷機組甚至還略低。而全風冷機組在集成度方面無疑要好于另外兩種非橇裝機組。在智能化控制方面也大大優于其他機組。

另外，采用集成度很高的PLc控制系統能大大減輕操作人員工作量和工作強度，降低運行控制成本，提高安全性。

除了以上一次性固定投資的對比之外，機組的后期費用也是業主們必須注意的。在后期運行中，堅持選擇高可靠性易損件理念使得全風冷機組的閥件、活塞環的更換周期分別達到8000h和4000h以上，同時免除了全水冷機組對于冷卻水系統的經常維護，消除了結垢和腐蝕帶來的更多事故隱患。

全風冷橇裝機組占地面積小，安裝簡單，免除了在寸土寸金的城市建設專用廠房的費用。只需要搭設簡易遮陽棚即可滿足建站要求，同時提高了加氣站機組安全性能。

所以，從整站建設的經濟性考慮，全風冷機組也是最佳選擇。