【壓縮機網(wǎng)】氣體壓縮機是國民經(jīng)濟生產(chǎn)領(lǐng)域重要的通用機械設(shè)備，其動力的選擇也有多種方式：其中有選擇電力作為動力的，稱為電驅(qū)壓縮機；也有選擇燃氣或燃油作為動力的，稱為燃驅(qū)壓縮機；也有采用蒸汽輪機做動力的透平壓縮機等。燃驅(qū)發(fā)動機的王者，達到了375MW，主要用來發(fā)電。用于西氣東輸的透平壓縮機，功率也達到了30MW，這些大型燃氣機的選型是經(jīng)國家專業(yè)機構(gòu)的專家論證的，因此不在筆者論述的范圍。筆者僅根據(jù)自身多年實際工作，就100kW~ 1500kW功率的以燃氣內(nèi)燃機為動力的固定往復活塞式壓縮機，是選擇使用電驅(qū)還是燃驅(qū)，是選擇進口還是國產(chǎn)，是選擇同軸還是異軸及設(shè)計使用中的一些要點，淺談一下自己的認識。
一、壓縮機是選用電機還是燃氣機做動力
一般情況下壓縮機在選型時，多數(shù)選擇交流電機做動力。這是因為電機有相對體積小、輸出功率穩(wěn)定、選擇性強、易與操作、故障率低、價格低、噪音低、安裝方便等優(yōu)勢。因此，凡是電源方便，電壓符合，電價合理的地方，電動壓縮機為首選。如化肥廠氮氫氣壓縮機、機械制造廠、礦井等選用的空氣壓縮機等。但壓縮機的使用環(huán)境往往并非如此，在使用壓縮機的某些場合，往往沒電或少電，而單獨接電的成本又很高；或電量、電壓都達不到要求，而當?shù)赜钟胸S富的燃料氣。在這種情況下，除了燃驅(qū)帶動壓縮機也別無選擇，如中國各地的氣礦及邊遠地區(qū)的長輸管線，就絕對以燃驅(qū)壓縮機為主。這兩種情況不存在選擇問題。需要進行比較選擇的，主要是在電、氣源都存在的條件下如何選擇。筆者認為在下述環(huán)境條件下，應選擇燃氣動力壓縮機。
1、電量受限，電壓不穩(wěn)不符，經(jīng)常斷電。
2、電源較遠，接電成本高于燃氣機購置費用的。
3、常期在用電高峰開機的。用電高峰一般的電價在1元/千瓦以上（用燃氣機每立方氣相當于4度電，當然用氣更節(jié)約成本）。
4、用氣價格低及自產(chǎn)氣的某些單位。如煤層氣、頁巖氣、焦爐氣的開采使用單位及使用井口氣的單位均宜采用燃驅(qū)壓縮機。
5、壓縮機使用電源作為商業(yè)供電處理的某些地區(qū)，如某些CNG加氣站的用電，某些地區(qū)作為商業(yè)用電來處理，用電價格很高，如采用燃驅(qū)機可節(jié)約很多成本。
目前，有些增壓站采用一種電氣混合式壓縮機，當用電高峰時開動燃氣機，用電低谷時則開動電機。此種機型效率較好，但缺點是，總有一種動力閑置，而且機器體型龐大，售價較高，還不如兩種機型共選。
還有些用戶用燃氣發(fā)電機發(fā)電后，再供電機來帶動壓縮機。這樣做法消耗燃氣量大，浪費功率，并且還要購電機，增加了費用。因此，不是特殊情況，不建議用此種方法。
另外，當用戶主電源380V時，用低壓電機達不到更大排氣量。若需要更大排氣量時，低電壓功率則受到了限制。這時則應采用高壓電源的大功率電機或采用大功率燃驅(qū)壓縮機增加排氣量。若現(xiàn)場沒有高壓電源，就只能用大功率燃氣壓縮機了。
在有些使用氣源非常方便的地方，有些單位之所以還要使用電驅(qū)，花費很高的成本接電，這部分用戶一方面主要是由于對燃驅(qū)發(fā)動機認識較少，另一方面更是懷疑燃氣機的質(zhì)量及耐用性等，認為操作維修不方便，成本非常高。其實這都是誤解，現(xiàn)在燃氣機在耐用性和易操作性上，已非常成熟。
例如，中國燃氣下的北京富華燃氣有限公司加氣站，該公司既有電源又有氣源，沒有操作維修的專業(yè)人員。該公司2009年安裝一臺550kW燃氣CNG壓縮機組。現(xiàn)把該3#燃氣壓縮機組與美國通用1#機組一年的效益做個比較。請見下表。
該燃氣機組2010年初投入運行，至今已八年，每日運行近20小時，已運行5萬小時。從表上看該機同美國GE機組比較，共節(jié)省能源費用三百萬元，多供氣一億立方，又節(jié)省綜合費用八百萬元。八年時間節(jié)約資金千萬元，確應值得深思！目前該公司又有新增加一臺燃氣壓縮機組的意向。
當前國內(nèi)、國際的一些燃氣內(nèi)燃機技術(shù)已相當成熟，燃氣內(nèi)燃機達到了熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、機動性強、運行維護簡便、設(shè)備集成度高，安裝快捷，其熱能還可綜合利用，確實值得有條件的用戶選用。當然，燃驅(qū)與電驅(qū)比較也有其不足之處，如主要為燃驅(qū)要比電驅(qū)噪音高，其操作也略比電驅(qū)復雜。一次性購入價格高等，所以選擇使用時也要充分考慮到其不足之處。
二、采用進口機還是國產(chǎn)機
目前，生產(chǎn)燃氣機的國外廠家有GE、西門子、沃爾沃、卡特比勒、瓦克夏、康明斯等；國內(nèi)有濟柴、勝動等；還有一些中外合資廠。微型、大型、超大型的燃氣機，我國產(chǎn)量極少，3000kW以上的燃氣內(nèi)燃機，我國還沒有生產(chǎn)。我國目前所產(chǎn)量最大的與往復活塞式壓縮機配套的是100kW~ 1500kW燃氣內(nèi)燃機。
燃氣壓縮機原理是將混合空氣的原料氣，在氣缸內(nèi)點燃燒，釋放的熱能使氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，燃氣膨脹推動活塞做功，再通過曲柄連桿機構(gòu)將機械功輸出，驅(qū)動壓縮機或其它從動機械工作。這些機械結(jié)構(gòu)及樣式國內(nèi)國外都是一樣的。關(guān)鍵技術(shù)在于燃燒室結(jié)構(gòu)、空燃比、點火，排放燃燒效率、控制系統(tǒng)等某些方面。在這些方面國外機可能在某一點略優(yōu)于國產(chǎn)機，但總體上差別不大。小機型差別可能較明顯，用于驅(qū)動壓縮機的大中型內(nèi)燃機，質(zhì)量幾乎沒有差別，有很多國外廠家就是用中國零部件組裝的。
關(guān)于選擇國產(chǎn)燃氣機還是進口燃氣機。筆者建議是采用國產(chǎn)燃氣機，這是因為：
1、國產(chǎn)機和進口機在價格上差異巨大。國外典型的生產(chǎn)廠家如瓦克夏、沃爾沃、卡特比勒等，國內(nèi)廠家主要為濟柴、勝動，其在價格大致是國產(chǎn)機價格的2~3倍以上。其壓縮機部分價格大概也是這樣。如國產(chǎn)的燃氣機配國產(chǎn)的壓縮機1000kW機型，國產(chǎn)價格三百萬元左右，進口的則需要一千萬元左右。其配件及現(xiàn)場服務價格高的更是離譜。如筆者公司供中國富地柳林1000kW 煤層氣壓縮機價格395萬元；進口組裝機800馬力（相當于588kW），價格700萬元。若用800馬力進口原裝機要一千萬元。經(jīng)燃氣機生產(chǎn)廠家推算，國產(chǎn)機每1kW/小時約為1500元，進口機每1kW/小時為4000元。
2.進口燃氣壓縮機還存在現(xiàn)場進氣壓力與之不匹配的問題，原料氣進口壓力一般要求偏高，氣質(zhì)要求較高及存在轉(zhuǎn)數(shù)太高的問題。例如進口燃氣動力機的進口燃料氣入口壓力多為2MPa，當用戶燃料氣達不到2MPa時，還要增加入口氣壓縮機，其壓縮機部分與國內(nèi)機型也很不匹配。而國內(nèi)生產(chǎn)廠家則完全可以根據(jù)用戶工藝需求選型，進行設(shè)計生產(chǎn)，最大發(fā)揮機械效率。
3.進口機配件供應和服務周期長。而使用國產(chǎn)機則完全不是這樣，配件幾乎可隨時供貨，服務24小時內(nèi)到現(xiàn)場。如濟南柴油機廠服務點分布全國各大區(qū)，服務及配件供應非常及時。
國產(chǎn)燃氣機目前的主要機型是從原柴油內(nèi)燃機基礎(chǔ)上發(fā)展而來。主要系列有190型4缸、6缸、8缸、12缸、16缸系列，135系列4缸、6缸、12缸，功率從8kW~1500kW。這兩個系列機型是目前國內(nèi)技術(shù)最成熟的機型。其應用面廣，市場量大，配件通用性強，關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵控制部件可采用進口技術(shù)和進口零配件，濟南柴油機廠研制的Ⅲ型外混燃氣動力內(nèi)燃機達到國際領(lǐng)先水平。燃氣和種類除天然氣外，尚可使用焦爐煤氣、沼氣、煤層氣、煉化尾氣等多種氣體。因此，凡有此類氣體產(chǎn)生的廠家均可使用燃氣動力機做動力源帶動壓縮機。
另外，國產(chǎn)燃氣機對操作者并無特殊要求，凡使用燃氣動力壓縮機的廠家均無專業(yè)的維修操作人員。生產(chǎn)中若有維修要求或配件要求，可隨時聯(lián)系廠家及配件供應商，這比選用進口燃氣機方便多了。現(xiàn)在國產(chǎn)燃氣機正在向大型化發(fā)展，功率已達到2000kW~3000kW。用戶的選擇性會更強。
至于配套壓縮機部分的選擇：選擇進口燃氣機一般要配套選擇進口的壓縮機，配套國產(chǎn)壓縮機在轉(zhuǎn)數(shù)上及控制上與之不匹配，控制方面還要另設(shè)計。就往復活塞式壓縮機國產(chǎn)機與進口機比較，其性能、質(zhì)量、耐用性、適用性、消耗等方面已無差異，個別方面已優(yōu)于進口機，服務及配件供應方面優(yōu)勢更明顯。從四川南方氣體壓縮機公司為富地柳林燃氣有限公司提供的1000kW燃氣機和為北京富華燃氣有限公司、松原市廣燃燃氣有限公司及松原市鈺金燃氣有限責任公司的使用情況來看，壓縮機的運行率達到90%以上。柳林煤層氣壓縮機三年來單機運轉(zhuǎn)每年僅用約2周的時間檢修，其余時間設(shè)備每天24小時不間斷運行，年使用率在97%以上。其余幾臺550kW燃氣驅(qū)動CNG壓縮機也從未因質(zhì)量而停產(chǎn)。其中北京富華已使用8年，現(xiàn)在還是主力機型。用戶普遍認為四川南方氣體壓縮機公司的機器排氣量大、故障率低、操作方便，用起來皮實。因此在選用時應盡量選擇國產(chǎn)機。這不僅僅是支持民族工業(yè)，也確實與自身利益相關(guān)。
三、選用同軸機還是異軸機
燃氣動力壓縮機用氣缸、曲軸、連桿機構(gòu)的機型，除目前在各油氣田使用的除類似于柴油機型的，還有一種廣泛使用的引進機型：我們稱之為同軸機。其特點是燃氣動力壓縮機動力缸體與壓縮機缸體共用一根曲軸，動力缸氣體爆燃后產(chǎn)生動力，通過連桿曲柄系統(tǒng)作用于曲軸上，曲軸旋轉(zhuǎn)作用于另一端的壓縮氣缸而壓縮增壓輸送氣體。這樣的燃氣動力壓縮機稱為同軸機。同軸機的氣缸目前在我國應用的有DPC115、DPC230、DPC360、DPC600、DPC800，動力缸徑為13吋和15吋。最大功率為800馬力，用四個15吋動力缸驅(qū)動曲軸為壓縮氣缸提供動力。我國八十年代初，由四川空壓機廠由單缸機開始研制，后參考引進美國庫貝爾機型，為蜀南氣礦、新疆庫車、克拉瑪依及大慶、長春燃氣公司、墊江燃氣公司共提供了三十幾臺，現(xiàn)在這些機器大部分還在運轉(zhuǎn)。該機型研制成功后，國家機械委又招標，當時的資中石油機械廠依靠行業(yè)優(yōu)勢中標，同美國庫貝爾公司進一步合作，使生產(chǎn)規(guī)模進一步擴大，形成今日的中石油成都壓縮機廠。該廠壓縮機初始選用進口的動力缸體、缸蓋、曲軸、連桿、軸瓦及控制系統(tǒng)、點火系統(tǒng)。采用進口的零部件較多，目前已有很多部分國產(chǎn)化，但其動力缸部分及點火系統(tǒng)依然采用進口產(chǎn)品。由于該機型有行業(yè)推廣的優(yōu)勢，在各油氣田使用已近千臺。該機的不足之處在于，該機型由于壓縮缸動力缸共用同一曲軸，供油、供氣、低壓供電、供水全部動力自身提供，因此其制造復雜，維修困難，不易于實現(xiàn)多級壓縮；飛輪大易飛車；轉(zhuǎn)速低、笨重、不便整體成撬，安裝運輸都較困難，加之該機主要零配件依賴進口，價格昂貴。對其能提供服務及配件配套的廠家很少。
與上述同軸機相比異軸機的優(yōu)勢更強（燃氣內(nèi)燃機為動力的壓縮機凡不共用同一曲軸的，稱為異軸機）。這主要是因為異軸機的壓縮機與燃氣機動力部分各自獨立，動力通過聯(lián)軸器輸入壓縮機曲軸作動力。其程序是先啟動燃氣機，當燃氣機熱機達到怠轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)時，給液力偶合器信號，液力偶合器緩慢的將壓縮機的曲軸鎖緊，從而驅(qū)動壓縮機曲軸旋轉(zhuǎn)做功。開啟異軸壓縮機部分僅需操控液力偶合器，所以啟動非常方便。壓縮機的供油、供水、供風等是由另外接的電源提供的，制造維修都很簡單且故障率低。壓縮機的放空、排污是微電腦自動控制的。壓縮機的停機，僅需松開液力偶合器。異軸機型壓縮機動力部分與壓縮機部分分體成撬，連軸器直連，微電腦觸摸屏控制。
兩種機型的比較：
1.功率上同軸機的最大功率為800馬力，異軸機可達到3000kW。
2.異軸機維修簡便，燃氣機與壓縮機可分開獨立進行；重量輕、體積小、運輸安裝簡便；可獨立成撬或整本成撬。
3.國產(chǎn)化水平高，服務及配件價格低。
4.運行成本，異軸機僅是同軸機的三分之一。
5.后續(xù)改造容易，動力部分、壓縮機部分可另行匹配。
6.噪音低，可風冷也可水冷。
7.價格低，約為同軸機的二分之一。
8.容易實現(xiàn)高壓，如做CNG機（25MPa）使用。如四川南方氣體壓縮機公司為富地柳林提供的燃氣動力壓縮機無論在價格上、質(zhì)量上、運轉(zhuǎn)成本上都遠非同軸機可比。異軸機雖然有如此多的優(yōu)勢，但因研制出的時間較晚，在石化行業(yè)市場占有率并不高，有待于進一步宣傳推廣。也希望用戶不要先入為主而造成資金浪費。
四、燃氣壓縮機的設(shè)計要點
1.選擇燃氣動力功率問題
與活塞式壓縮機匹配的國內(nèi)生產(chǎn)燃氣機的功率有多種功率可供選擇。從8kW~3000kW，但常用的活塞式壓縮機主要選擇100kW~1500kW的機型。筆者建議如無其它條件限制，選擇550kW帶渦輪增壓的，即V12190和V16190型最為合理。從經(jīng)濟角度看選太小的機型效率低、排量小，顯不出優(yōu)勢，選太大的機型價格太高，如500kW燃氣機80多萬元、1300kW燃氣機230多萬元、2000~3000kW燃氣機價格在2~3千萬元。其價格的增長非按比例增長，因此用戶需用大排量時，可選擇性價比最優(yōu)的機型多臺組合。另外從技術(shù)方面來看，V12190機型技術(shù)最為成熟，維護及配件供應容易解決。與之配套的產(chǎn)品，如液力偶合器、冷卻器及各種閥等質(zhì)量也很穩(wěn)定，市場上也容易購買。另外，選型還要留有充分的功率余量，一般余量在20%~30%之間。間斷使用，余量功率可留20%，連續(xù)使用功率應余留30%。這樣啟動容易，也適應更大進氣壓力差，并使燃氣機處在最佳工作狀態(tài)。
2.要充分考慮安全問題
燃氣機的排氣管溫度在六七百度，機器在出廠前雖已做了隔熱處理，但還遠遠不夠，這個溫度已接近一些可燃氣體的燃點。因此壓縮可燃氣體的壓縮機一定要嚴防可燃氣體的泄漏，嚴防泄漏氣體與排氣管的接觸。一般的做法是將壓縮可燃氣體的壓縮機與燃氣機隔開，在設(shè)計時充分考慮操作現(xiàn)場加強通風，升高廠房高度并開天窗。在聯(lián)軸器處建隔氣墻，用新型耐高溫材料包裹排氣管。DN10以上氣管路采用焊接，DN10以下用卡套連接的氣管路也一定要卡緊，嚴防爆開。安裝時也要注意風向，使燃氣機處于上風處。水冷機當水冷卻器水壓力低時，不要用關(guān)小排水閥的方式憋壓，以防冷卻管漏氣時，憋爆冷卻器外殼，使爆出的氣體接觸排氣管而造成事故。
3.燃料氣要求
進入燃氣機的燃料氣要避免顆粒物，因此在燃氣機的燃料氣進入燃氣機前要進行過濾。不然氣體中的顆粒物影響氣門關(guān)閉，泄漏的氣體進入燃氣機排氣管，二次點燃而造成放炮。設(shè)計時燃料氣的進氣緩沖罐要靠近燃氣機，增強進氣的連續(xù)性，穩(wěn)定性。
4.燃氣壓縮機的冷卻方式的選擇
選用燃氣動力壓縮機時，要向燃氣機生產(chǎn)廠家申明是風冷機還是水冷機。燃氣機是風冷時，壓縮機也要風冷；燃氣機是水冷時，壓縮機也要水冷，以便共用冷卻裝置。
5.綜合利用問題
在設(shè)計時，要充分考慮燃氣機的余熱綜合利用問題，這是節(jié)能的主要途徑。在北方一臺550kW燃氣機余熱可同時解決700平方米住房取暖，30人洗澡。
6.環(huán)保問題
天然氣充分燃燒變?yōu)槎趸己退瑢偾鍧?a href="http://www.gzrcyyh.cn" target="_blank" class="keylink">能源。燃氣機達不到充分燃燒，有少量氮氧化物排放，在環(huán)保要求非常嚴格的情況下，要在排放口近端安置三元催化裝置。
7.選擇配套壓縮機問題
燃氣機轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般在1000~ 1500rpm之間，當整機排量小，整機功率低于550kW時，可直連變速型液力偶合器；當整機排量較大，功率大于550kW時，應采用齒輪變速型液力偶合器，把提供給壓縮機曲軸的轉(zhuǎn)速降下來；當功率低于300kW時，可采用液壓離合器。液壓離合器體積小，價格低。
9.燃氣機運轉(zhuǎn)速度較高，當要求大排量時，應采用多缸，小缸徑機型，并縮小行程。
五、燃氣壓縮機的使用要點（略）
操作者要讀懂、讀熟產(chǎn)品說明書，這是必須的。操作單位還必須做到如下幾點：
1.要確定明確的保養(yǎng)周期。
2.制定安全防范措施。
3.按規(guī)定程序啟停燃氣機，非特殊情況，不能突然停機。
4.按壓縮機使用說明書中提供的牌號選擇潤滑油。
一、壓縮機是選用電機還是燃氣機做動力
一般情況下壓縮機在選型時，多數(shù)選擇交流電機做動力。這是因為電機有相對體積小、輸出功率穩(wěn)定、選擇性強、易與操作、故障率低、價格低、噪音低、安裝方便等優(yōu)勢。因此，凡是電源方便，電壓符合，電價合理的地方，電動壓縮機為首選。如化肥廠氮氫氣壓縮機、機械制造廠、礦井等選用的空氣壓縮機等。但壓縮機的使用環(huán)境往往并非如此，在使用壓縮機的某些場合，往往沒電或少電，而單獨接電的成本又很高；或電量、電壓都達不到要求，而當?shù)赜钟胸S富的燃料氣。在這種情況下，除了燃驅(qū)帶動壓縮機也別無選擇，如中國各地的氣礦及邊遠地區(qū)的長輸管線，就絕對以燃驅(qū)壓縮機為主。這兩種情況不存在選擇問題。需要進行比較選擇的，主要是在電、氣源都存在的條件下如何選擇。筆者認為在下述環(huán)境條件下，應選擇燃氣動力壓縮機。
1、電量受限，電壓不穩(wěn)不符，經(jīng)常斷電。
2、電源較遠，接電成本高于燃氣機購置費用的。
3、常期在用電高峰開機的。用電高峰一般的電價在1元/千瓦以上（用燃氣機每立方氣相當于4度電，當然用氣更節(jié)約成本）。
4、用氣價格低及自產(chǎn)氣的某些單位。如煤層氣、頁巖氣、焦爐氣的開采使用單位及使用井口氣的單位均宜采用燃驅(qū)壓縮機。
5、壓縮機使用電源作為商業(yè)供電處理的某些地區(qū)，如某些CNG加氣站的用電，某些地區(qū)作為商業(yè)用電來處理，用電價格很高，如采用燃驅(qū)機可節(jié)約很多成本。
目前，有些增壓站采用一種電氣混合式壓縮機，當用電高峰時開動燃氣機，用電低谷時則開動電機。此種機型效率較好，但缺點是，總有一種動力閑置，而且機器體型龐大，售價較高，還不如兩種機型共選。
還有些用戶用燃氣發(fā)電機發(fā)電后，再供電機來帶動壓縮機。這樣做法消耗燃氣量大，浪費功率，并且還要購電機，增加了費用。因此，不是特殊情況，不建議用此種方法。
另外，當用戶主電源380V時，用低壓電機達不到更大排氣量。若需要更大排氣量時，低電壓功率則受到了限制。這時則應采用高壓電源的大功率電機或采用大功率燃驅(qū)壓縮機增加排氣量。若現(xiàn)場沒有高壓電源，就只能用大功率燃氣壓縮機了。
在有些使用氣源非常方便的地方，有些單位之所以還要使用電驅(qū)，花費很高的成本接電，這部分用戶一方面主要是由于對燃驅(qū)發(fā)動機認識較少，另一方面更是懷疑燃氣機的質(zhì)量及耐用性等，認為操作維修不方便，成本非常高。其實這都是誤解，現(xiàn)在燃氣機在耐用性和易操作性上，已非常成熟。
例如，中國燃氣下的北京富華燃氣有限公司加氣站，該公司既有電源又有氣源，沒有操作維修的專業(yè)人員。該公司2009年安裝一臺550kW燃氣CNG壓縮機組。現(xiàn)把該3#燃氣壓縮機組與美國通用1#機組一年的效益做個比較。請見下表。
該燃氣機組2010年初投入運行，至今已八年，每日運行近20小時，已運行5萬小時。從表上看該機同美國GE機組比較，共節(jié)省能源費用三百萬元，多供氣一億立方，又節(jié)省綜合費用八百萬元。八年時間節(jié)約資金千萬元，確應值得深思！目前該公司又有新增加一臺燃氣壓縮機組的意向。
當前國內(nèi)、國際的一些燃氣內(nèi)燃機技術(shù)已相當成熟，燃氣內(nèi)燃機達到了熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、機動性強、運行維護簡便、設(shè)備集成度高，安裝快捷，其熱能還可綜合利用，確實值得有條件的用戶選用。當然，燃驅(qū)與電驅(qū)比較也有其不足之處，如主要為燃驅(qū)要比電驅(qū)噪音高，其操作也略比電驅(qū)復雜。一次性購入價格高等，所以選擇使用時也要充分考慮到其不足之處。
二、采用進口機還是國產(chǎn)機
目前，生產(chǎn)燃氣機的國外廠家有GE、西門子、沃爾沃、卡特比勒、瓦克夏、康明斯等；國內(nèi)有濟柴、勝動等；還有一些中外合資廠。微型、大型、超大型的燃氣機，我國產(chǎn)量極少，3000kW以上的燃氣內(nèi)燃機，我國還沒有生產(chǎn)。我國目前所產(chǎn)量最大的與往復活塞式壓縮機配套的是100kW~ 1500kW燃氣內(nèi)燃機。
燃氣壓縮機原理是將混合空氣的原料氣，在氣缸內(nèi)點燃燒，釋放的熱能使氣缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，燃氣膨脹推動活塞做功，再通過曲柄連桿機構(gòu)將機械功輸出，驅(qū)動壓縮機或其它從動機械工作。這些機械結(jié)構(gòu)及樣式國內(nèi)國外都是一樣的。關(guān)鍵技術(shù)在于燃燒室結(jié)構(gòu)、空燃比、點火，排放燃燒效率、控制系統(tǒng)等某些方面。在這些方面國外機可能在某一點略優(yōu)于國產(chǎn)機，但總體上差別不大。小機型差別可能較明顯，用于驅(qū)動壓縮機的大中型內(nèi)燃機，質(zhì)量幾乎沒有差別，有很多國外廠家就是用中國零部件組裝的。
關(guān)于選擇國產(chǎn)燃氣機還是進口燃氣機。筆者建議是采用國產(chǎn)燃氣機，這是因為：
1、國產(chǎn)機和進口機在價格上差異巨大。國外典型的生產(chǎn)廠家如瓦克夏、沃爾沃、卡特比勒等，國內(nèi)廠家主要為濟柴、勝動，其在價格大致是國產(chǎn)機價格的2~3倍以上。其壓縮機部分價格大概也是這樣。如國產(chǎn)的燃氣機配國產(chǎn)的壓縮機1000kW機型，國產(chǎn)價格三百萬元左右，進口的則需要一千萬元左右。其配件及現(xiàn)場服務價格高的更是離譜。如筆者公司供中國富地柳林1000kW 煤層氣壓縮機價格395萬元；進口組裝機800馬力（相當于588kW），價格700萬元。若用800馬力進口原裝機要一千萬元。經(jīng)燃氣機生產(chǎn)廠家推算，國產(chǎn)機每1kW/小時約為1500元，進口機每1kW/小時為4000元。
2.進口燃氣壓縮機還存在現(xiàn)場進氣壓力與之不匹配的問題，原料氣進口壓力一般要求偏高，氣質(zhì)要求較高及存在轉(zhuǎn)數(shù)太高的問題。例如進口燃氣動力機的進口燃料氣入口壓力多為2MPa，當用戶燃料氣達不到2MPa時，還要增加入口氣壓縮機，其壓縮機部分與國內(nèi)機型也很不匹配。而國內(nèi)生產(chǎn)廠家則完全可以根據(jù)用戶工藝需求選型，進行設(shè)計生產(chǎn)，最大發(fā)揮機械效率。
3.進口機配件供應和服務周期長。而使用國產(chǎn)機則完全不是這樣，配件幾乎可隨時供貨，服務24小時內(nèi)到現(xiàn)場。如濟南柴油機廠服務點分布全國各大區(qū)，服務及配件供應非常及時。
國產(chǎn)燃氣機目前的主要機型是從原柴油內(nèi)燃機基礎(chǔ)上發(fā)展而來。主要系列有190型4缸、6缸、8缸、12缸、16缸系列，135系列4缸、6缸、12缸，功率從8kW~1500kW。這兩個系列機型是目前國內(nèi)技術(shù)最成熟的機型。其應用面廣，市場量大，配件通用性強，關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵控制部件可采用進口技術(shù)和進口零配件，濟南柴油機廠研制的Ⅲ型外混燃氣動力內(nèi)燃機達到國際領(lǐng)先水平。燃氣和種類除天然氣外，尚可使用焦爐煤氣、沼氣、煤層氣、煉化尾氣等多種氣體。因此，凡有此類氣體產(chǎn)生的廠家均可使用燃氣動力機做動力源帶動壓縮機。
另外，國產(chǎn)燃氣機對操作者并無特殊要求，凡使用燃氣動力壓縮機的廠家均無專業(yè)的維修操作人員。生產(chǎn)中若有維修要求或配件要求，可隨時聯(lián)系廠家及配件供應商，這比選用進口燃氣機方便多了。現(xiàn)在國產(chǎn)燃氣機正在向大型化發(fā)展，功率已達到2000kW~3000kW。用戶的選擇性會更強。
至于配套壓縮機部分的選擇：選擇進口燃氣機一般要配套選擇進口的壓縮機，配套國產(chǎn)壓縮機在轉(zhuǎn)數(shù)上及控制上與之不匹配，控制方面還要另設(shè)計。就往復活塞式壓縮機國產(chǎn)機與進口機比較，其性能、質(zhì)量、耐用性、適用性、消耗等方面已無差異，個別方面已優(yōu)于進口機，服務及配件供應方面優(yōu)勢更明顯。從四川南方氣體壓縮機公司為富地柳林燃氣有限公司提供的1000kW燃氣機和為北京富華燃氣有限公司、松原市廣燃燃氣有限公司及松原市鈺金燃氣有限責任公司的使用情況來看，壓縮機的運行率達到90%以上。柳林煤層氣壓縮機三年來單機運轉(zhuǎn)每年僅用約2周的時間檢修，其余時間設(shè)備每天24小時不間斷運行，年使用率在97%以上。其余幾臺550kW燃氣驅(qū)動CNG壓縮機也從未因質(zhì)量而停產(chǎn)。其中北京富華已使用8年，現(xiàn)在還是主力機型。用戶普遍認為四川南方氣體壓縮機公司的機器排氣量大、故障率低、操作方便，用起來皮實。因此在選用時應盡量選擇國產(chǎn)機。這不僅僅是支持民族工業(yè)，也確實與自身利益相關(guān)。
三、選用同軸機還是異軸機
燃氣動力壓縮機用氣缸、曲軸、連桿機構(gòu)的機型，除目前在各油氣田使用的除類似于柴油機型的，還有一種廣泛使用的引進機型：我們稱之為同軸機。其特點是燃氣動力壓縮機動力缸體與壓縮機缸體共用一根曲軸，動力缸氣體爆燃后產(chǎn)生動力，通過連桿曲柄系統(tǒng)作用于曲軸上，曲軸旋轉(zhuǎn)作用于另一端的壓縮氣缸而壓縮增壓輸送氣體。這樣的燃氣動力壓縮機稱為同軸機。同軸機的氣缸目前在我國應用的有DPC115、DPC230、DPC360、DPC600、DPC800，動力缸徑為13吋和15吋。最大功率為800馬力，用四個15吋動力缸驅(qū)動曲軸為壓縮氣缸提供動力。我國八十年代初，由四川空壓機廠由單缸機開始研制，后參考引進美國庫貝爾機型，為蜀南氣礦、新疆庫車、克拉瑪依及大慶、長春燃氣公司、墊江燃氣公司共提供了三十幾臺，現(xiàn)在這些機器大部分還在運轉(zhuǎn)。該機型研制成功后，國家機械委又招標，當時的資中石油機械廠依靠行業(yè)優(yōu)勢中標，同美國庫貝爾公司進一步合作，使生產(chǎn)規(guī)模進一步擴大，形成今日的中石油成都壓縮機廠。該廠壓縮機初始選用進口的動力缸體、缸蓋、曲軸、連桿、軸瓦及控制系統(tǒng)、點火系統(tǒng)。采用進口的零部件較多，目前已有很多部分國產(chǎn)化，但其動力缸部分及點火系統(tǒng)依然采用進口產(chǎn)品。由于該機型有行業(yè)推廣的優(yōu)勢，在各油氣田使用已近千臺。該機的不足之處在于，該機型由于壓縮缸動力缸共用同一曲軸，供油、供氣、低壓供電、供水全部動力自身提供，因此其制造復雜，維修困難，不易于實現(xiàn)多級壓縮；飛輪大易飛車；轉(zhuǎn)速低、笨重、不便整體成撬，安裝運輸都較困難，加之該機主要零配件依賴進口，價格昂貴。對其能提供服務及配件配套的廠家很少。
與上述同軸機相比異軸機的優(yōu)勢更強（燃氣內(nèi)燃機為動力的壓縮機凡不共用同一曲軸的，稱為異軸機）。這主要是因為異軸機的壓縮機與燃氣機動力部分各自獨立，動力通過聯(lián)軸器輸入壓縮機曲軸作動力。其程序是先啟動燃氣機，當燃氣機熱機達到怠轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)時，給液力偶合器信號，液力偶合器緩慢的將壓縮機的曲軸鎖緊，從而驅(qū)動壓縮機曲軸旋轉(zhuǎn)做功。開啟異軸壓縮機部分僅需操控液力偶合器，所以啟動非常方便。壓縮機的供油、供水、供風等是由另外接的電源提供的，制造維修都很簡單且故障率低。壓縮機的放空、排污是微電腦自動控制的。壓縮機的停機，僅需松開液力偶合器。異軸機型壓縮機動力部分與壓縮機部分分體成撬，連軸器直連，微電腦觸摸屏控制。
兩種機型的比較：
1.功率上同軸機的最大功率為800馬力，異軸機可達到3000kW。
2.異軸機維修簡便，燃氣機與壓縮機可分開獨立進行；重量輕、體積小、運輸安裝簡便；可獨立成撬或整本成撬。
3.國產(chǎn)化水平高，服務及配件價格低。
4.運行成本，異軸機僅是同軸機的三分之一。
5.后續(xù)改造容易，動力部分、壓縮機部分可另行匹配。
6.噪音低，可風冷也可水冷。
7.價格低，約為同軸機的二分之一。
8.容易實現(xiàn)高壓，如做CNG機（25MPa）使用。如四川南方氣體壓縮機公司為富地柳林提供的燃氣動力壓縮機無論在價格上、質(zhì)量上、運轉(zhuǎn)成本上都遠非同軸機可比。異軸機雖然有如此多的優(yōu)勢，但因研制出的時間較晚，在石化行業(yè)市場占有率并不高，有待于進一步宣傳推廣。也希望用戶不要先入為主而造成資金浪費。
四、燃氣壓縮機的設(shè)計要點
1.選擇燃氣動力功率問題
與活塞式壓縮機匹配的國內(nèi)生產(chǎn)燃氣機的功率有多種功率可供選擇。從8kW~3000kW，但常用的活塞式壓縮機主要選擇100kW~1500kW的機型。筆者建議如無其它條件限制，選擇550kW帶渦輪增壓的，即V12190和V16190型最為合理。從經(jīng)濟角度看選太小的機型效率低、排量小，顯不出優(yōu)勢，選太大的機型價格太高，如500kW燃氣機80多萬元、1300kW燃氣機230多萬元、2000~3000kW燃氣機價格在2~3千萬元。其價格的增長非按比例增長，因此用戶需用大排量時，可選擇性價比最優(yōu)的機型多臺組合。另外從技術(shù)方面來看，V12190機型技術(shù)最為成熟，維護及配件供應容易解決。與之配套的產(chǎn)品，如液力偶合器、冷卻器及各種閥等質(zhì)量也很穩(wěn)定，市場上也容易購買。另外，選型還要留有充分的功率余量，一般余量在20%~30%之間。間斷使用，余量功率可留20%，連續(xù)使用功率應余留30%。這樣啟動容易，也適應更大進氣壓力差，并使燃氣機處在最佳工作狀態(tài)。
2.要充分考慮安全問題
燃氣機的排氣管溫度在六七百度，機器在出廠前雖已做了隔熱處理，但還遠遠不夠，這個溫度已接近一些可燃氣體的燃點。因此壓縮可燃氣體的壓縮機一定要嚴防可燃氣體的泄漏，嚴防泄漏氣體與排氣管的接觸。一般的做法是將壓縮可燃氣體的壓縮機與燃氣機隔開，在設(shè)計時充分考慮操作現(xiàn)場加強通風，升高廠房高度并開天窗。在聯(lián)軸器處建隔氣墻，用新型耐高溫材料包裹排氣管。DN10以上氣管路采用焊接，DN10以下用卡套連接的氣管路也一定要卡緊，嚴防爆開。安裝時也要注意風向，使燃氣機處于上風處。水冷機當水冷卻器水壓力低時，不要用關(guān)小排水閥的方式憋壓，以防冷卻管漏氣時，憋爆冷卻器外殼，使爆出的氣體接觸排氣管而造成事故。
3.燃料氣要求
進入燃氣機的燃料氣要避免顆粒物，因此在燃氣機的燃料氣進入燃氣機前要進行過濾。不然氣體中的顆粒物影響氣門關(guān)閉，泄漏的氣體進入燃氣機排氣管，二次點燃而造成放炮。設(shè)計時燃料氣的進氣緩沖罐要靠近燃氣機，增強進氣的連續(xù)性，穩(wěn)定性。
4.燃氣壓縮機的冷卻方式的選擇
選用燃氣動力壓縮機時，要向燃氣機生產(chǎn)廠家申明是風冷機還是水冷機。燃氣機是風冷時，壓縮機也要風冷；燃氣機是水冷時，壓縮機也要水冷，以便共用冷卻裝置。
5.綜合利用問題
在設(shè)計時，要充分考慮燃氣機的余熱綜合利用問題，這是節(jié)能的主要途徑。在北方一臺550kW燃氣機余熱可同時解決700平方米住房取暖，30人洗澡。
6.環(huán)保問題
天然氣充分燃燒變?yōu)槎趸己退瑢偾鍧?a href="http://www.gzrcyyh.cn" target="_blank" class="keylink">能源。燃氣機達不到充分燃燒，有少量氮氧化物排放，在環(huán)保要求非常嚴格的情況下，要在排放口近端安置三元催化裝置。
7.選擇配套壓縮機問題
燃氣機轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般在1000~ 1500rpm之間，當整機排量小，整機功率低于550kW時，可直連變速型液力偶合器；當整機排量較大，功率大于550kW時，應采用齒輪變速型液力偶合器，把提供給壓縮機曲軸的轉(zhuǎn)速降下來；當功率低于300kW時，可采用液壓離合器。液壓離合器體積小，價格低。
9.燃氣機運轉(zhuǎn)速度較高，當要求大排量時，應采用多缸，小缸徑機型，并縮小行程。
五、燃氣壓縮機的使用要點（略）
操作者要讀懂、讀熟產(chǎn)品說明書，這是必須的。操作單位還必須做到如下幾點：
1.要確定明確的保養(yǎng)周期。
2.制定安全防范措施。
3.按規(guī)定程序啟停燃氣機，非特殊情況，不能突然停機。
4.按壓縮機使用說明書中提供的牌號選擇潤滑油。
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