CNG加氣站工藝、設備、維修培訓

1、上海新奧九環(huán)1CNG加氣站加氣站工藝、設備、維修培訓工藝、設備、維修培訓2上海新奧九環(huán)總述總述 我國城市大氣污染的一個重要因素是機動車尾氣污染。目前，我國機動車保有量已達4200萬輛，汽車保有量1600多萬輛，尾氣污染已由局部性轉變?yōu)檫B續(xù)性和累積性，發(fā)展燃氣汽車是解決汽車尾氣污染問題的有效途徑。 在世界范圍內(nèi)廣泛應用的汽油和柴油的替代燃料主要有：壓縮天然氣（CNG）、液化天然氣（LNG）、液化石油氣（LPG）、甲醇等。 目前全世界約有600萬輛燃氣汽車，其中天然氣汽車110萬輛，已建成天然氣加氣站約4000萬座。 隨著東海平湖天然氣氣田的正常供氣和國家“西氣東輸”戰(zhàn)略的具體實施，上海的天然氣氣

2、源供應將會得到充分的保障，這為CNG汽車在上海地區(qū)的發(fā)展創(chuàng)造了重要的有力條件。上海新奧九環(huán)3車用車用CNG加氣站加氣站4上海新奧九環(huán)CNG（壓縮天然氣）簡介（壓縮天然氣）簡介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，抗爆性能明顯優(yōu)于汽油，燃燒性能也較好，天然氣是一種高自燃點的低密度氣體，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+2O22H2O+CO2天然氣中的硫化氫含量，直接關系到鋼瓶硫化物應力開裂的一項重要指標。在實際運行中，為防備進

3、站天然氣中硫化物含量發(fā)生超標，加氣站應設置脫硫裝置。嚴格控制并降低硫化物含量，有利于燃氣汽車的安全使用。點燃點燃天然氣與其他燃料的物性比較天然氣與其他燃料的物性比較5上海新奧九環(huán)天然氣作為內(nèi)燃機燃料的優(yōu)點：天然氣作為內(nèi)燃機燃料的優(yōu)點：天然氣是以甲烷為主（一般占90%以上），只含少量其它成分，H/C高達4左右，且有較高辛烷值，所以它不需要加抗爆劑。天然氣在常溫下為氣態(tài)，以氣態(tài)進入發(fā)動機，與空氣相同，因此混合均勻，燃燒比較完全，從而可大大降低CO、HC和NOX的排放，同時也改善了顆粒排放。燃用天然氣與汽油相比，CO可降低70%，NOX和非甲烷類可降低80%，CO2可降低30%，HC可降低70%。發(fā)

4、動機燃用天然氣時，冷啟動性能良好，汽車大修里程可提高20%以上。由于天然氣在燃燒過程中不產(chǎn)生焦油，無積碳，且呈氣態(tài)，潤滑油不會被稀釋，所以機油更換時間大大延長，不必經(jīng)常更換火花塞，與燃用柴油（汽油）相比，可節(jié)約50%以上的維修費用。此外，發(fā)動機運轉平穩(wěn)，噪聲?。ū绕蜋C低40%）,發(fā)動機使用壽命為汽油車的3倍。天然氣發(fā)動機的熱效率較高操作方便，技術成熟，成本較低。6上海新奧九環(huán)天然氣作為內(nèi)燃機燃料的缺點：天然氣作為內(nèi)燃機燃料的缺點：天然氣是一種低密度的氣體燃料。當過量空氣系數(shù)小于1時，天然氣與空氣形成的混合氣中只含10%（體積）左右的天然氣，若采用缸外混合方式，則會減少進入氣缸的空氣量，其充氣

5、效率就比液體燃料降低10%左右。天然氣密度低，不如汽油和柴油容易貯存。為提供充足的燃料，天然氣必須壓縮至20.724.8MPa，然后儲入高壓氣瓶內(nèi)，或經(jīng)強冷（-161）使之變成液態(tài)，在儲存在特制的外部具有高絕熱層的氣瓶內(nèi)。天然氣的熱值按容積計比柴油和汽油低。1.7L的液化天然氣的熱值約相當于1L柴油的熱值。此外，柴油機的壓縮比比天然氣發(fā)動機的高，其熱效率也高，因此在同等負荷下行駛同等里程，液化天然氣的容積消耗量大約為柴油機的2倍。在柴油機上用天然氣進行雙燃料運行時，在低負荷下發(fā)動機的性能和排放較差，其中的一個原因是低負荷時獲得的混合氣太稀，混合氣難以著火，且燃燒緩慢。7上海新奧九環(huán)CNG加氣站

6、的型式和功能：加氣站的型式和功能：CNG加氣站根據(jù)所處站址及功用的不同： 分為常規(guī)站、CNG母站、CNG子站三種類型常規(guī)站：加氣站從管網(wǎng)取氣，直接給車輛加氣。站內(nèi)通常有地面高壓儲氣瓶組（200250公斤），壓縮機橇塊，控制系統(tǒng)及加氣機組成，通常一個站設24臺雙槍加氣機。CNG母站：除具有常規(guī)站的功能外，還通過設在站內(nèi)的加氣柱向子站拖車加氣，子站拖車可以將CNG，向子站供氣。CNG子站：在城市中心管網(wǎng)無法達到的地方建立，由子站拖車向其供氣，然后通過壓縮機，地面儲氣系統(tǒng)，地面儲氣瓶組，加氣機向車輛加氣。CNG加氣站的主要設備：管道、調(diào)壓器、分子篩、壓縮機組、儲氣瓶組、優(yōu)先控制盤、電器、加氣機、安全

7、保護。 8上海新奧九環(huán)9上海新奧九環(huán)CNG 加氣站技術系統(tǒng)示意圖加氣站技術系統(tǒng)示意圖CNG加氣站技術系統(tǒng)示意圖加氣站技術系統(tǒng)示意圖CNG加氣站的五個系統(tǒng)：加氣站的五個系統(tǒng)：天然氣預處理系統(tǒng)（含凈化和調(diào)壓控制） 進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。要求硫化氫含量15毫克/立方米，水露點低于最高操作壓力下最低環(huán)境溫度5 。天然氣壓縮系統(tǒng) 天然氣壓縮系統(tǒng)主要由進氣緩沖罐、壓縮機主機、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等部分組成，壓縮機主機是加氣站的心臟。加氣站用壓縮機的排氣壓力一般為25MPa。天然氣儲存系統(tǒng)和售氣系統(tǒng) 儲氣系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)通過優(yōu)先/順序控制盤的順序

8、來實現(xiàn)高效充氣和快速加氣，通常采用分級儲存方式，將儲氣瓶組分為高壓、中壓和低壓瓶組，由優(yōu)先順序控制盤對其充氣和取氣過程進行自動控制。控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)的功能是控制加氣站設備的正常運轉和對有關設備的運行參數(shù)進行監(jiān)控并在設備發(fā)生故障時自動報警或停機。 10上海新奧九環(huán)11上海新奧九環(huán)電氣工藝電氣工藝12上海新奧九環(huán)調(diào)壓器工藝調(diào)壓器工藝13上海新奧九環(huán)分子篩分子篩14上海新奧九環(huán)采用分子篩天然氣脫水的優(yōu)點采用分子篩天然氣脫水的優(yōu)點1、分子篩可以使氣體深度脫水，以達到要求的低露點；2、在較高的溫度下，也能有效地干燥氣體；3、能選擇性的吸附水分，避免發(fā)生重烴類共吸附而使吸附劑失效，從而延長了吸附劑的壽命

9、；4、分子篩不易被液態(tài)水損壞，而硅膠等吸附劑遇水則容易破損。15上海新奧九環(huán)天然氣儲氣裝置天然氣儲氣裝置（1）DOT儲氣瓶組 設計壓力25MPa，一般不作為地面存儲，DOT沒有制定地面應用標準的權限；不允許有排污口，初期投資抵，運行維修成本高，每3年必須把單元拆開，對每只瓶子進行水壓實驗。場地面積在50平米以上。屬于松散結構，沒有結構整體性，容器多，接頭多，存在泄漏危險且管線尺寸小，流動阻力大。（2）ASME容器單元 設計壓力27.6MPa，容器壁厚比同等DOT瓶壁厚高出39%，通常作為地面儲存。ASME允許容器上有排污口；初期投資高，運行和維修成本低，除一般的外部和內(nèi)部直觀檢查外，不需再檢測

10、；場地要求57m2，堅固，整體結構能更好的承受沖擊載荷及地震波動；其容器數(shù)量少，接頭少，管線尺寸大，流動阻力較小。16上海新奧九環(huán)天然氣儲氣裝置天然氣儲氣裝置（3）地下儲氣井 設計壓力為25MPa，儲氣井的深度一般為100米。它由十幾根石油鉆井工業(yè)中常用的7英寸套管通過管端的扁梯形螺紋連接而成。其占地面積很小，有利于站場平面布置；雖然初期投資較大，但據(jù)四川石油管理局提供的資料表明該儲氣井至少可以使用25年以上，并可以節(jié)省檢驗維修費，安全可靠性好。其缺點是耐壓試驗無法檢驗強度和密封性，制造缺陷也不能及時發(fā)現(xiàn)，排污不徹底，容易對套管造成應力腐蝕。 站點鋼瓶的保養(yǎng)、排污、保護、控制。17上海新奧九環(huán)

11、 優(yōu)先控制盤優(yōu)先控制盤18上海新奧九環(huán)加氣機加氣機1、加氣系統(tǒng)：快充式和慢充式 快充加氣系統(tǒng)實際與加油機的使用基本一樣，一次典型的加氣過程需要13分鐘，有顯示屏和計量裝置。 慢充是指汽車在一段時間很長的停放時間（例如過夜或兩個車次之間）內(nèi)加氣，壓縮機在這期間給所有的汽車同時加氣，不采用儲氣裝置和順序充氣控制裝置。投資小，不需要設置儲氣裝置，而起壓縮機的排放量也可以小得多。2、加氣機的類型：快充加氣機和加氣柱 快充加氣機包括計量儀表、順序取氣控制單元、顯示單元、溫度補償單元和整套連接軟件（軟管、脫開裝置和加氣槍）。 加氣柱的兩種功能： （1）不需要進行計算和順序取氣，它可以作為標準快充式加氣機的

12、廉價代用品。 （2）它還可以適用于每輛汽車都需要有自己的加氣點的慢充系統(tǒng)。19上海新奧九環(huán)加氣機工藝20上海新奧九環(huán)壓縮機1、壓縮機的型式 主要有對稱平衡式、立式、角度式（V型，雙V型，W型，倒T型）。2、汽缸潤滑方式 分為無油潤滑和有油潤滑。3、汽缸冷卻方式 分為水冷、風冷兩大類。4、壓縮機主要部件組成： （1）壓縮機 （2）驅動器（電動機或引擎） （3）氣體冷卻器用來在中間冷卻熱的壓縮氣體，最終排放。 （4）管道系統(tǒng) （5）壓縮機控制系統(tǒng)21上海新奧九環(huán)壓縮機5、壓縮機起動程序（1）壓縮機首先處于停止狀態(tài)。（2）再循環(huán)閥首先處于打開狀態(tài)，與之相應的電磁閥未通電。（3）壓力起動入口首先處于關

13、閉狀態(tài)，與之相應的電磁閥未通電。（4）預先潤滑電磁閥通電，使?jié)櫥皖A先潤滑壓縮機，然后斷電。（5）再循環(huán)閥由于電磁閥通電而被關閉。（6）壓力起動進氣閥由于電磁閥通電而被打開。（7）壓縮機被起動。（8）壓縮機現(xiàn)在處于正常的運行狀態(tài)。22上海新奧九環(huán)壓縮機6、壓縮機制動程序壓縮機在以下情況可能被要求停止： 1、達到有效排除壓力狀態(tài)。 2、事故切斷裝置被開啟。以下程序發(fā)生在壓縮機被要求停止的事件中： 1、壓縮機的引擎斷電。 2、壓縮機的起動進氣閥由于電磁閥斷電而被關閉。 3、再循環(huán)閥由于電磁閥斷電而被打開，從而使氣體流入恢復槽，使恢復槽容納壓縮機系統(tǒng)的氣體，減小系統(tǒng)壓力。23上海新奧九環(huán)壓縮機7、壓

14、縮機的再循環(huán)程序 配備有一個再循環(huán)閥的壓縮機組件能夠在無負載情況下運行，這能夠預先防止頻繁的起動和制動，這對于延長壓縮機的壽命非常重要。（1）壓縮機首先處于正常工作狀態(tài)（2）當壓縮機基于負載要求而得到撤銷指令，不會立即關閉。會由再循環(huán)模式替代一小段時間，以延長工作壽命。（3）再循環(huán)閥由于電磁閥的斷電而被打開。（4）在一次用戶可配置再循環(huán)后，如果壓縮機不被再次起動，就將被關閉。24上海新奧九環(huán)壓縮機8、壓縮機的油路25上海新奧九環(huán)壓縮機9、壓縮機的控制保護 保護壓力溫度、油壓、油位、振動、失壓、過流10、壓縮機的保養(yǎng) 日常維護，周期性保養(yǎng)。11、壓縮機的維修高、低、范圍26上海新奧九環(huán)壓縮機12、電動機的保養(yǎng)與檢測（1）常規(guī)檢查 有規(guī)律的對電動機進行檢查，大約運行500小時或每3個月一次，無論