CNG供气有以下优点：较容易取得气源，现在很多地方均建有加气母站，可以方便地通过气瓶车运输取得气源；建设期短，投入资金较少，多数地区气源价格比LNG低。本文介绍CNG减压站的几种典型应用。

    根据CNG减压站的实际用途，可以将其分为4种类型的典型应用：中小城镇和中小城市的主要气源，工业用户的主要气源，大型城市储配站或补充调峰气源，应急气源。

    由于中小城镇和中小城市分布较为分散，长输管道在下游用户数量较少的情况下，从管道建设的成本考虑，不可能敷设至每个需要的地方；一些中小城市由于长输管道敷设的阶段滞后性，当这些地方需要提前供应天然气时，CNG减压站将是优先选用的气源。这种类型的应用目前是CNG减压站需求最主要的方向，占市场总量的80％以上。CNG减压站流程，其中二级换热装置为可选项，在高寒地区采用。

  

    城镇燃气具有小时、日、月不均匀性，冬季和夏季用气量存在巨大差距，城镇供气的设备需要考虑峰谷间用气量的巨大差异，必须同时满足用气高峰和用气低谷的安全平稳供气要求。在设计该类型CNG减压站时，除了考虑常规调压设备安全性和可靠性外，还必须考虑以下问题：

    ①供气峰谷间的流量差异。解决方案：采用多路并联，以两路以上的较小流量的调压路并联，低谷时以一条调压路工作，高峰时以两条以上调压路同时工作，并尽量使设备在最佳工况下工作，防止阀口频繁开启、产生喘振等不利情况。

    ②常规CNG减压站采用一路进口，当槽车卸气到压力较低时不能满足整个减压站的设计流量，导致供气能力不足。解决方案：采用多路人口方案，每条调压路单独对应一个卸气柱，并在卸气柱加装单向阀，调压路直到二级调压后再汇总。由于采用两路以上的结构，若单路的流量不足时，另一调压路可接高压气瓶车，用两路以上设备同时卸车，保证下游的流量，且不会相互影响。 

    ③考虑供气的安全，必须进行燃气加臭。解决方案：出口预留加臭的接口或增加加臭设备。

    ④  由于峰谷流量差异大，供气温度也存在一定的波动，尤其民用供气可能存在较长的低谷，应考虑速度计量的启动流量可能会产生较大的累积误差，形成买卖纠纷。解决方案：同上游贸易计量时，不建议采用速度式(涡轮式)的计量设备，宜采用体积式(罗茨式)计量设备进行计量，或直接采用进出气瓶车台秤称重的质量结算方法同上游结算更为准确。

    ⑤  由于该类设备的用量较大，在确保安全的前提下，应考虑满足市场要求降低设备的成本。解决方案：定义最基本的功能，使产品标准化。目前1 000、2 000、3 000、5 000 m³／h这4个规格已基本满足民用供气的需要。为降低制造成本，以完成调压作为设备的最基本的功能。

    ⑥在CNG供气方式中容易忽视安全问题，重点不仅仅是压力高、危险性大，尤其需要关心的是出口燃气的温度问题。由于天然气压力降伴随着焦耳一汤姆逊效应，压力每下降0.1 MPa，温度降低不超过0.5℃。如果不能对温度很好地控制，就很容易产生出口燃气低温的情况。解决方案：降压前采用锅炉为热源的热水换热器或电加热器加热的方式，对燃气进行加热。在设计参数中应明确降压后温度必须在0 ⁰C以上，一般要求出口温度≥5 ⁰C，防止下游因长期低温运行，管道和设备出现安全隐患。民用供气前期因用户数量不多，锅炉或电加热器加热量不足的问题常常无法反映出来。但在达到设计用量时(或高峰用量时)，这一问题就比较突出，需要燃气公司密切关注这一点，在换热器和锅炉选型时审核加热量的大小，避免因控制成本造成供热量不足的情况。同理，需要严格对CNG减压站的下游流量进行控制，避免实际流量远远大于设计流量，形成超量的情况。因突破设计规模，造成供热量不足，燃气出口温度过低，也会造成同样的安全隐患。

    这种类型的CNG减压站在工程中应用数量最多，流量范围从1 000～5 000 m³／h。在结构上，中小城市多采用2开l备的结构，中小城镇多采用1开1备的结构。如秦皇岛市山海关区的型号为RY2000C(1开1备)的CNG减压站、秦皇岛市北戴河区的型号为RY2000C(1开1备)的CNG减压站就是中小城镇应用的典型，山西省长治市煤气化总公司的型号为RY3000C(1开1备1预留)的CNG减压站就是中小城市应用的典型。

    由于工业用户相对分散，考虑到敷设管道的工期，为确保工厂按期投产，在高压管道未敷设到工厂时，工厂可选择CNG作为燃气气源。

    CNG减压站作为工业用户的主要气源时，需要考虑的问题如下：

    ①  该类型的CNG减压站一般用气量比较平稳，无明显的峰谷，但对设备的连续性供气要求较高，结构上采用1开1备(小型工厂)或2开l备 (大型工厂)的形式。为了保证设备的高可靠性，除了采用上述的每个卸气柱单独对应一个调压路外，还可以采用两个卸气柱对应一个调压路，这不仅能节约切换时间，还能防止卸气柱故障影响正常供气。

    ②  有别于民用供气，因供气量的相对稳定和连续不问断供气的要求，工业用户采用速度式计量的涡轮流量计对于CNG贸易结算比较合适，避免了采用罗茨流量计卡表停气的风险。采用入口端质量计量也是推荐的方式。

    ③  由于工厂对自控要求比较高，从管理角度出发，对设备本身要求加装有关的可以上传的二次仪表、安全报警装置和远程控制的电动头，提高设备运行的管理水平。

    例如南京市江宁福特公司的RY8000型CNG减压站(2开1备，工业区供气，每个卸气柱单独对应1条调压路)、上海市潜利工业公司的RYl000C型CNG减压站、南京市新实力食品公司的RYl000C型CNG减压站(1开1备，每个卸气柱单独对应l条调压路)、江苏兴达钢铁公司的RY3000C型CNG减压站(1开1备，每2个卸气柱对应1条调压路)等都是工业用户的典型。

    由于城市燃气供应不均匀性的特点，在用气高峰，可能会管网压力不足。原先各城市的管网多为低压管网，本身储气量有限，加上上游公司无法提供调峰的承诺，燃气公司大多自己建设大型球罐来解决这一难题。结果国内很多大的燃气公司都建有数量可观的球罐，在日常维护管理和后期城市建设过程中也都遇到了不少阻力和困难。

    随着CNG大型加压设备和打井成本的降低及高压钢管储气技术的完善，目前并联的地下储气井储气的方式也越来越被很多城市燃气公司所肯定。一些大型城市已开始将该种方式作为城市事故气源和补充调峰气源，保证城市在各种情况下仍能保证燃气的正常供应，提高了城市抵抗各种不利因素的能力，确保了城市能源生命线的安全。CNG储配站。

    CNG储配站设计中需要考虑的主要问题如下：

    ①  该类应用目前刚刚起步，设计流量都很大,入口压力高达25 MPa。因系统结构复杂，需要考虑的安全因素最多，且该类应用对城市安全供气影响重大，需要能够快速投入运行，对自动控制可靠性要求非常高，在设备设计能力和制造能力上对制造商有很高的要求。

    ②  考虑到城市用气不均匀性的特性，建议该种类型的CNG减压站应采用多路并联的结构，尽量使设备在最佳工况下工作。采用多路并联的结构容易获得较大的设计流量。

    ③  作为补充调峰气源，有一点必须引起高度重视。因很多石油伴生气含有重烃组分，这种气源与我们通常定义的CNG不同，主要成分虽然是甲烷，但因含有部分重烃组分，当燃气储气压力下降至一定值时，设计工况将出现重大偏离。重烃组分从储气装置中由液态或气液混合态大量气化释放出来。虽然考虑热值、华白数的要求，燃气公司进行了混空气操作，但是对CNG设备的技术参数和制造标准，并没有分阶段提出新的需求。有些燃气公司认为这和普通的CNG减压设备没有区别，实际上无论是换热量的大小，还是管道设计温度的选择，都有本质性的差异，一旦长期运行，将出现安全问题，造成很大的损失。尤其在大流量CNG减压站的设计中，必须考虑CNG气体的组成，确保设计工况和实际运行工况一致。这需要燃气公司严格监控气源的来源和组成。通过技术手段使CNG温度保持在临界凝析温度之上，从而保证天然气始终处于纯气相区域，也是一种有效的管理办法。

    天津泰达燃气公司的RY24000型CNG储配站(4路并联，储气井储气，事故备用、调峰)，天津塘沽燃气公司的RY28000型CNG储配站(4路并联，储气井储气，事故备用、调峰)，均作为事故备用、调峰气源来保证城市的正常供气。秦皇岛市煤气公司的RY8000型CNG储配站(3路并联，补充调峰气源),南京港华燃气公司的RYl2000型CNG储配站(3路并联，补充调峰气源)，在城市管输气供应量不足时，使用CNG作为补充调峰气源。

    应急气源的主要用途在于：当某燃气管道出现故障，如管道被挖断，上游供气中断，无法保证正常供气时；或者是一些大型活动需要保障时，提供应急的备用气源。应急气源设计中要考虑以下特点：

    ①  机动灵活、占地少。该类设备在设计时首先要考虑设备的可移动性，以便在需要时可以快速地移动到指定位置，并能够以较快的速度投入供气运行。目前此类设备因需要经常移动，为防止箱体变形，区别于一般的箱式调压柜，采用集装箱箱体，全套设备均设置在集装箱内。采用橇装技术可以使整套装置依附于牵引车头而自由移动，机动性很强。另外，相对于其他具有供气功能的固定设施(如CNG站、LNG站)，不需要长期占用城市用地，一般采用临时占用的方式，既达到了保障供气的目的，也节约了大量征地资金。

    ②  安全环保、可靠性高。从设备成本考虑，流量在500 m³／h以下的CNG减压站采用电加热器供热，只有1个橇体。流量在500 m³／h以上的CNG减压站采用燃气锅炉供热，考虑锅炉安全间距要求，锅炉设备需要单独成橇，因此需要2个橇体。设备结构上可采用单路或1开1备结构。考虑整套设备的安全性，在减压装置的一级调压器前、二级调压器本体上均装有燃气自力式紧急切断阀，紧急切断阀从下游采集燃气压力，自体提供动作信号，避免了使用“压力传感器+控制系统+气动球阀”方式可能产生的安全风险。采用与电磁阀不同的密封原理，紧急切断阀真正做到零流量时完全零泄漏，以此提高供气的安全性。

    天然气的调压过程不会产生过大噪声，即使是在居民区和商业区，其安全性、环保性都符合国家有关标准，不影响周围地区的生产、生活。

    可移动的应急供气装置不仅可以在事故状况下保证城市稳定安全地供气，而且适用于远离天然气管网的短期用户。利用橇装拖车运输方便、不受管网限制的特点，可使天然气得到快速应用。这样，既可以解决远离天然气管网用户用气难的问题，又可以节约敷设天然气管网的资金。城镇燃气用气量增大，管道天然气到达后，还可用于城镇燃气调峰和紧急备用气源使用，可以节约大量的资金，且与管道气形成优势互补。

    此类设备的典型应用有：大庆油城燃气的RYl000型CNG减压站(单路，应急气源)，北京燃气集团的RY500C型CNG减压站(双路，奥运应急气源)，北京燃气集团的RY3000C型CNG减压站 (双路，奥运火炬应急气源)。

    目前这类应用也处于使用的初级阶段，今后也将是城市供气安全保障的重要手段，将会越来越受燃气公司的关注。

    CNG减压站作为一种独特的超高压供气设备，在城镇燃气的供应中从开始解决中小城镇和中小城市的主要气源问题，满足工业用户的供气要求，到目前保障整个城市的安全供气。这一发展过程和我国城镇燃气由主要解决居民生活用气的初级阶段，到提高整个城市安全供气水平，最大限度地满足各类用户的需求的高级阶段的发展过程一致。在这个过程中，国家越来越重视燃气供应安全的问题，对产品的性能也提出了越来越高的要求。采用成橇的专业方式很好地解决了这一问题，具有造价低、建设快、经济效益和社会效益明显等优势。

    下一阶段需要我们更多地在各种CNG应用中进行研究，满足新出现的需要，通过多种应用方式提高天然气在我国能源结构中的比率，改变我国长期烧煤污染环境的不利局面。随着应用种类的不断明确，需要针对不同应用方向，制订更细致的技术规范，从根本上确保CNG使用的安全。