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CNG加氣站
CNG加氣站是指以壓縮天然氣(CNG)形式向天然氣汽車(Natural Gas Vehicle)和大型CNG子站車提供燃料的場所,一般分為常規(guī)站、母站和子站。
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中文名
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CNG加氣站
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屬 性
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提供燃料的場所
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CNG
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主要以甲烷,同時含有少量丙烷
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具有較高
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的辛烷值和熱值
目錄
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1 基本概念
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2 分類
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? 簡介
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? 常規(guī)站
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? 母站
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? 子站
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3 工藝流程
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? 加氣母站
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? 液壓加氣子站
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? 壓縮加氣子站
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? 常規(guī)站
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4 技術(shù)說明
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? 簡介
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? 天然氣壓縮系統(tǒng)
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? 控制系統(tǒng)
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? 儲存和售氣系統(tǒng)
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5 加氣機(jī)
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6 儲氣裝置
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7 注意事項(xiàng)
CNG壓縮天然氣加氣站
CNG主要以甲烷(CH4),同時含有少量丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10)。和汽油相比較,CNG具有較高的辛烷值(100以上)和熱值,抗爆性能明顯**汽油,燃燒性能也較好,天然氣是一種高自燃點(diǎn)的低密度氣體,在正常的溫度和壓力下,比之汽油不易發(fā)生燃燒和爆炸,安全性比較好。是一種理想的具有綠色意義的車用燃料。
CH4+2O2→2H2O+CO2
天然氣中的硫化氫含量,直接關(guān)系到鋼瓶硫化物應(yīng)力開裂的一項(xiàng)重要指標(biāo)。在實(shí)際運(yùn)行中,為防備進(jìn)站天然氣中硫化物含量發(fā)生**標(biāo),加氣站應(yīng)設(shè)置脫硫裝置。嚴(yán)格控制并降低硫化物含量,有利于燃?xì)馄嚨陌踩褂谩?
簡介
一般根據(jù)站區(qū)現(xiàn)場或附近是否有管線天然氣,可分為常規(guī)站、母站和子站。
常規(guī)站
常規(guī)站是建在有天然氣管線能過的地方,從天然氣管線直接取氣,進(jìn)站壓力0.4Mpa,天然氣經(jīng)過脫硫、脫水等工藝,進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮,經(jīng)過壓縮后壓力為25Mpa。然后進(jìn)入售氣機(jī)給車輛加氣。通常常規(guī)加氣量在600-1000Nm3/h(標(biāo)準(zhǔn)立方每小時)之間。
母站
母站從天然氣線管線直接取氣,進(jìn)站壓力1-1.5Mpa,經(jīng)過脫硫、脫水等工藝,進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮,然后經(jīng)有儲氣瓶(25Mpa)的槽車運(yùn)輸?shù)阶诱窘o汽車加氣,它也兼有常規(guī)站的功能。母站多建在城市門站附近,母站的加氣量在2500-4000Nm3/h之間。
子站
子站是建在加氣站周圍沒有天然氣管線的地方,一般建設(shè)在城市內(nèi),以方便車輛加氣,或者建設(shè)在沒有燃?xì)夤艿婪笤O(shè)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)的工業(yè)區(qū),供給天然氣作為能源。母站利用壓縮機(jī)將天然氣加壓儲存,再由**運(yùn)輸車將25Mpa壓縮天然氣運(yùn)往子站,子站再給CNG汽車加氣。對于工業(yè)區(qū)的子站,工藝流程簡介:低壓或者中壓天然氣通過壓縮機(jī),增壓至20-25Mpa,將其壓縮到特制的鋼瓶或管束,放到帶牽引機(jī)構(gòu)的橇車上,運(yùn)至子站,連接卸氣柱經(jīng)卸氣系統(tǒng)進(jìn)入CNG調(diào)壓設(shè)備,通過減壓橇將高壓天然氣減至用戶所需的壓力0.2-0.4Mpa后進(jìn)入輸送管網(wǎng),供給用戶使用天然氣。
加氣母站
CNG加氣母站氣源來自天然氣高壓管網(wǎng),過濾計(jì)量后進(jìn)入干燥器進(jìn)行脫水處理,干燥后的氣體通過緩沖罐進(jìn)入壓縮機(jī)加壓。壓縮后的高壓氣體分為兩路:一路通過順序控制盤,進(jìn)入儲氣井,再通過加氣機(jī)給CNG燃料汽車充裝CNG;另一路進(jìn)加氣柱給CNG槽車充裝CNG。
液壓加氣子站
CNG子站拖車到達(dá)CNG加氣子站后,通過快裝接頭將高壓進(jìn)液軟管、高壓回液軟管、控制氣管束、CNG高壓出氣軟管與液壓子站橇體連接。系統(tǒng)連接完畢后啟動液壓子站撬體或者在PLC控制系統(tǒng)監(jiān)測到液壓系統(tǒng)壓力低時,高壓液壓泵開始工作,PLC自動控制系統(tǒng)會打開一個鋼瓶的進(jìn)液閥門和出氣閥門,將高壓液體介質(zhì)注入一個鋼瓶,保證CNG子站拖車鋼瓶內(nèi)氣體壓力保持在20-22Mpa,CNG通過鋼瓶出氣口經(jīng)CNG高壓出氣軟管進(jìn)入子站撬體緩沖罐后,經(jīng)高壓管輸送至CNG加氣機(jī)給CNG燃料汽車加氣。
液壓加氣子站
壓縮加氣子站
CNG子站拖車到達(dá)CNG加氣子站后,通過卸氣高壓軟管與卸氣柱相連。啟動卸氣壓縮機(jī),CNG經(jīng)卸氣壓縮機(jī)加壓后,通過順序控制盤進(jìn)入高、中、低壓儲氣井組,儲氣井組里的CNG可以通過加氣機(jī)給CNG燃料汽車加氣。
常規(guī)站
加氣站天然氣引自中壓天然氣管網(wǎng),經(jīng)過濾計(jì)量后進(jìn)入干燥器,經(jīng)干燥處理后,在經(jīng)緩沖罐后進(jìn)入壓縮機(jī)加壓,通過**/順序控制盤為儲氣井組充裝天然氣,或直接輸送至加氣機(jī)為CNG燃料汽車加氣,也可以利用儲氣井組內(nèi)的天然氣通過加氣機(jī)為CNG燃料汽車加氣。
簡介
CNG加氣站的關(guān)鍵技術(shù)可分為壓縮系統(tǒng)、天然氣預(yù)處理系統(tǒng)、儲存系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多個系統(tǒng)。
天然氣壓縮系統(tǒng)
天然氣壓縮系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)主機(jī)、進(jìn)氣緩沖罐、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等部分組成。壓縮機(jī)主機(jī)較為重要,它是加氣站的心臟,其性能好壞直接影響加氣站運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。CNG加氣站一般采用排氣壓力高、排量小的往復(fù)式壓縮機(jī)。從潤滑方式分,主要有油潤滑和無油潤滑兩種,對于有油潤滑,在其較終排氣口后應(yīng)安裝脫油裝置。
加氣站用壓縮機(jī)的排氣壓力一般為25MPa,有的稍高一些,達(dá)到28MPa,也有少數(shù)廠家的壓縮機(jī)達(dá)到32MPa,但分析表明,以排氣壓力25MPa時較為經(jīng)濟(jì)、可靠和安全。進(jìn)氣壓力范圍為0.035~9MPa,壓縮機(jī)排氣量可根據(jù)不同規(guī)模進(jìn)行選擇,范圍可為16~2000m3/h,常用排氣量為200~300m3/h。
天然氣預(yù)處理系統(tǒng)(含凈化和調(diào)壓控制)
進(jìn)入加氣站的天然氣在壓縮前或壓縮后必須經(jīng)過凈化和干燥處理,即要經(jīng)過脫硫、脫烴和脫水過程。脫硫是指脫除天然氣中的硫化氫等酸性氣體,以防止設(shè)備管線腐蝕和鋼質(zhì)氣瓶發(fā)生“氫脆現(xiàn)象”。脫烴是指脫除天然氣中的輕烴,使乙烷和重烷含量小于3%,以防止發(fā)動機(jī)點(diǎn)火燃燒不正常。脫水是指脫除天然氣中的水分,以防止CNG在減壓膨脹降溫過程中供氣系統(tǒng)出現(xiàn)冰堵。
天然氣脫水是預(yù)處理過程中較關(guān)鍵的一環(huán),CNG加氣站通常選用雙塔式干燥器脫水,按脫水裝置在站中的位置可分為低壓、中壓和高壓脫水3種方式。高壓脫水法若能在配件、閥件質(zhì)量方面解決好相關(guān)技術(shù)工藝問題,因其結(jié)構(gòu)緊湊、脫水效果好,是比較好的脫水方案。
天然氣經(jīng)過凈化干燥處理后必須達(dá)到車用天然氣標(biāo)準(zhǔn)方可充入加氣站的儲氣瓶、直接售氣或給CNG汽車氣瓶加氣。我國已經(jīng)制定了“車用壓縮天然氣’’國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 18047—2000)。該標(biāo)準(zhǔn)對車用CNG的含硫量和含水量做出了非常嚴(yán)格的限制規(guī)定,要求硫化氫含量小于15mg/m3,水露點(diǎn)**較高操作壓力下較低環(huán)境溫度5℃。
控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)的功能是控制加氣站設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和對有關(guān)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控并在設(shè)備發(fā)生故障時自動報(bào)警或停機(jī)。國外加氣設(shè)備的控制系統(tǒng)多采用PLC(可編程邏輯控制器),這種方式可靠性高,能實(shí)現(xiàn)設(shè)備的全自動化操作,也可遠(yuǎn)傳到值班室實(shí)現(xiàn)無人看守,減輕操作工的勞動強(qiáng)度。
儲存和售氣系統(tǒng)
為避免壓縮機(jī)頻繁啟動及在不需要進(jìn)行充氣時提供氣源,CNG加氣站需設(shè)有儲氣裝置。典型的設(shè)計(jì)是儲氣系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)通過**順序控制盤的順序來實(shí)現(xiàn)高效充氣和快速加氣。通常加氣站采用分級儲存方式,將儲氣瓶組分為高壓、中壓和低壓瓶組,由**順序控制盤對其充氣和取氣過程進(jìn)行自動控制。充氣時,先向高壓組充氣,當(dāng)高壓組的壓力上升到一定值時,中壓組開始充氣,等到中壓組壓力上升到一定值時,低壓組開始充氣,隨后三組氣瓶一起充氣,上升到較大儲氣壓力后停止充氣。取氣時,先從低壓組取氣,當(dāng)?shù)蛪航M的壓力下降到一定值時,開始從中壓組取氣,等到中壓組壓力下降到一定值時,開始從高壓組取氣,隨后從三組氣瓶一起取氣,直到三組儲氣瓶中的壓力下降到與車載氣瓶的較高儲氣壓力相等時,停止取氣。如果仍有汽車需要加氣,則直接從壓縮機(jī)排氣管路中取氣,等到汽車加氣完成后,壓縮機(jī)再按照充氣順序完成三組儲氣瓶組的充氣,然后停機(jī)。這種工作方式的優(yōu)點(diǎn)可以保證儲氣瓶組充氣較多,提高其利用率,也可使汽車加氣的速度較快。
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