CNG場(chǎng)站工藝簡(jiǎn)解

1、壓縮天然氣 一般指經(jīng)多級(jí)加壓到20MPa左右的氣態(tài)天然氣(甲烷為主要成分)。英文縮寫(xiě)CNG。壓縮天然氣汽車(chē) 指以儲(chǔ)存在車(chē)載高壓氣瓶中的高壓氣態(tài)天然氣為燃料的汽車(chē)。英文縮寫(xiě)CNGV。液化天然氣 一般泛指經(jīng)-160左右低溫液化后可供車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)作為燃料使用的液態(tài)天然氣。英文縮寫(xiě)LNG。 液化天然氣汽車(chē) 指以儲(chǔ)存在車(chē)載絕熱氣瓶中的低溫液化天然氣為燃料的汽車(chē)。英文縮寫(xiě)LNGV。液化石油氣 以丙烷和丁烷為主要成分的混合物，它在大氣溫度條件下，隨壓力變化易在液態(tài)和氣態(tài)兩種狀態(tài)間轉(zhuǎn)換的烴類(lèi)，英文縮寫(xiě)LPG。 壓縮天然氣加氣站 壓縮天然氣加氣站是指以壓縮天然氣（CNG）形式向天然氣汽車(chē)(NGV)和大型CNG子站

2、車(chē)提供燃料的場(chǎng)所。 根據(jù)站區(qū)現(xiàn)場(chǎng)或附近是否有管線天然氣，壓縮天然氣加氣站分為標(biāo)準(zhǔn)站標(biāo)準(zhǔn)站、母站母站和子站子站 標(biāo)準(zhǔn)站 通常建在有低壓天然氣管線通過(guò)的地方，從天然氣管線直接取氣，天然氣通過(guò)脫硫、脫水等工藝，進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，然后進(jìn)入儲(chǔ)氣瓶組儲(chǔ)存或通過(guò)加氣機(jī)給車(chē)輛加氣。標(biāo)準(zhǔn)站加氣量一般在6001000m3/h之間。母站 通常建在臨近天然氣管線的地方，從天然氣管線直接取氣，經(jīng)過(guò)脫硫、脫水等工藝，進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，然后進(jìn)入儲(chǔ)氣瓶組儲(chǔ)存或通過(guò)加氣機(jī)給子站車(chē)或天然氣汽車(chē)加氣。母站加氣量一般在25004000Nm3/h之間。 子站 建在加氣站周?chē)鷽](méi)有天然氣管線或不宜使用管道天然氣的地方，通過(guò)子站轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)從

3、母站云來(lái)的天然氣給天然氣汽車(chē)加氣，一般還需配置小型增壓機(jī)和地面瓶組。為提高轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)的取氣率，用增壓機(jī)將轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)內(nèi)的低壓氣體升壓后，儲(chǔ)存在地面瓶組或直接給車(chē)輛加氣。 根據(jù)加氣站儲(chǔ)氣裝置水容積V的大小，天然氣加氣站可分為一級(jí)站、二級(jí)站、三級(jí)站： 一級(jí)站：12 m3V16 m3 二級(jí)站：6 m3V12 m3 三級(jí)站：V6 m3 CNG供應(yīng)鏈供應(yīng)鏈 CNG的應(yīng)用依賴于CNG供應(yīng)鏈得以實(shí)現(xiàn)，因此，應(yīng)用與CNG的供應(yīng)鏈密不可分。 當(dāng)CNG供應(yīng)端作為城市燃?xì)夤?yīng)時(shí)，建站形式為母站、釋放站。 母站：取氣壓縮儲(chǔ)存CNG運(yùn)輸； 釋放站：卸氣減壓計(jì)量城鎮(zhèn)輸配管網(wǎng)。 CNG供應(yīng)端作為車(chē)用燃?xì)夤?yīng)時(shí)，建站形式為子母站、標(biāo)準(zhǔn)

4、站。標(biāo)準(zhǔn)站也稱(chēng)常規(guī)站，主要是給汽車(chē)加氣的加氣站。 標(biāo)準(zhǔn)站：管網(wǎng)取氣壓縮汽車(chē)加氣； 子站：CNG轉(zhuǎn)運(yùn)拖車(chē)（運(yùn)輸車(chē)）卸氣壓縮汽車(chē)加氣。CNG供應(yīng)鏈 車(chē)車(chē) 用用燃燃 氣氣釋放站釋放站 中小城鎮(zhèn)中小城鎮(zhèn)子站子站車(chē)車(chē) 用用燃燃 氣氣母站母站拖車(chē)拖車(chē)（次）高（次）高 壓管壓管 道氣道氣 源源標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)站站車(chē)車(chē) 用用燃燃 氣氣中中 壓管壓管 道氣道氣 源源 CNG加氣站工藝流程加氣站工藝流程 標(biāo)準(zhǔn)站前置脫水工藝流程 經(jīng)過(guò)預(yù)處理（脫硫、脫水、分離輕質(zhì)油）的天然氣經(jīng)進(jìn)站過(guò)濾、計(jì)量、調(diào)壓后，以一定的壓力進(jìn)入天然氣深度脫水裝置，使天然氣水露點(diǎn)達(dá)到車(chē)用壓縮天然氣標(biāo)準(zhǔn)，而后進(jìn)入天然氣壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，壓縮后的高壓天然氣經(jīng)順

5、序控制盤(pán)進(jìn)入高、中、低壓儲(chǔ)氣裝置，最后通過(guò)加氣機(jī)給天然氣汽車(chē)加氣 標(biāo)準(zhǔn)站后置脫水工藝流程 后置脫水工藝與前置脫水工藝的差別則是把深度脫水裝置安裝在壓縮機(jī)之后 CNG母站工藝流程母站工藝流程 在CNG母站，天然氣首先經(jīng)計(jì)量、調(diào)壓后進(jìn)入凈化脫硫和脫水裝置，脫除超標(biāo)的水、硫化氫、二氧化碳，凈化干燥后的天然氣進(jìn)入壓縮機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行壓縮，壓力達(dá)到約25MPa，壓縮后的氣體經(jīng)過(guò)冷卻、分離進(jìn)入儲(chǔ)氣瓶組，儲(chǔ)氣瓶組一般分為高、中、低壓三組，通過(guò)加壓站的高壓膠管和快裝接頭向CNG撬車(chē)充氣，當(dāng)撬車(chē)上的鋼瓶壓力達(dá)到設(shè)定值(一般為20MPa)后，壓縮機(jī)將自動(dòng)停止充裝。 CNG加氣站主要設(shè)備加氣站主要設(shè)備 一、過(guò)濾器 用來(lái)進(jìn)

6、行氣體緩沖，同時(shí)通過(guò)內(nèi)部濾芯的作用，除去氣體中的雜質(zhì)和部分水分，防止對(duì)壓縮機(jī)等設(shè)備造成損害。 二、調(diào)壓器 主要用來(lái)調(diào)整及穩(wěn)定壓縮機(jī)進(jìn)氣壓力，平穩(wěn)供氣，并防止超壓，保證壓縮機(jī)的安全正常運(yùn)行。CNG加氣站主要設(shè)備加氣站主要設(shè)備 三、計(jì)量裝置 加氣站進(jìn)站管線的計(jì)量裝置主要是指流量計(jì)。流量計(jì)主要用來(lái)顯示瞬時(shí)流量，并可顯示氣體的溫度、壓力、累計(jì)流量等參數(shù)。通過(guò)瞬時(shí)流量數(shù)據(jù)與壓縮機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)排量值相比較，可判斷壓縮機(jī)工作是否正常。CNG加氣站主要設(shè)備加氣站主要設(shè)備四、脫水裝置四、脫水裝置 天然氣在開(kāi)采過(guò)程中不可避免都含有硫、水份和其它雜質(zhì)，這些物質(zhì)不僅影響天然氣的熱值，而且對(duì)加氣站設(shè)備的運(yùn)行及天然氣汽車(chē)的使用

7、都有嚴(yán)重的危害：在向汽車(chē)充氣過(guò)程中，管閥件、充氣嘴易產(chǎn)生冰堵現(xiàn)象，影響加氣；后置脫水裝置再生時(shí)高壓再生氣的膨脹過(guò)程也容易產(chǎn)生冰堵，影響再生；影響天然氣汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；氣瓶積水會(huì)降低氣瓶使用的安全性，尤其是在天然氣中含硫化氫的情況下；影響壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和維護(hù)。為了提高天然氣加氣站和汽車(chē)的可靠性、安全性，必須采用干燥、凈化手段減少或去除壓縮氣體中的雜質(zhì)含量，使之符合要求。 脫水裝置的分類(lèi) 脫水裝置從工作壓力來(lái)分一般可分為低壓脫水、高壓脫水裝置；如從所處位置來(lái)看低壓脫水裝置又稱(chēng)為前置脫水裝置，高壓脫水裝置又稱(chēng)為后置脫水裝置。前置和后置脫水裝置在經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面比較：前置（低壓）脫水裝置后置（高壓

8、）脫水裝置1適用于150010000m3/h的中、大型站處理氣量較大適用于1500m3/h以下的小型站處理氣量較小2基本不受壓縮機(jī)負(fù)荷變化的影響，吸附和再生一般為兩個(gè)獨(dú)立的封閉系統(tǒng)不受壓縮機(jī)開(kāi)、停機(jī)的影響因再生氣一般是壓縮機(jī)排出的高壓氣，要求壓縮機(jī)連續(xù)開(kāi)機(jī)時(shí)間一般不低于6個(gè)小時(shí)易受壓縮機(jī)負(fù)荷變化的影響3提高了壓縮機(jī)的運(yùn)行環(huán)境，延長(zhǎng)了壓縮機(jī)的使用壽命對(duì)管網(wǎng)氣質(zhì)要求不高如管網(wǎng)氣質(zhì)不好（含水、凝析油及固態(tài)雜質(zhì)等），可能對(duì)壓縮機(jī)造成腐蝕、磨損、液擊等損傷對(duì)管網(wǎng)氣質(zhì)有嚴(yán)格要求4不受高壓、低壓交變負(fù)荷，無(wú)潤(rùn)滑油污染，吸附劑、零部件壽命較長(zhǎng)維修和運(yùn)行費(fèi)用較低吸附劑受高低壓切換時(shí)的沖擊，壓縮機(jī)中未除掉的潤(rùn)滑油

9、也有可能污染吸附劑，吸附劑壽命縮短，高壓零部件易損壞維修和運(yùn)行費(fèi)用較高5吸附劑填裝量大，再生循環(huán)工藝復(fù)雜體積、重量大，投資較大吸附劑填裝量小，無(wú)須再生循環(huán)工藝體積、重量小，投資較小 綜合以上因素，對(duì)于大、中、無(wú)油或少油壓縮機(jī)來(lái)說(shuō)一般選用前置脫水裝置；而國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)排出氣體帶油較多，考慮到油對(duì)儲(chǔ)氣裝置和汽車(chē)氣瓶及發(fā)動(dòng)機(jī)可能產(chǎn)生較大危害，故一般采用后置脫水裝置 CNG加氣站主要設(shè)備加氣站主要設(shè)備 五、壓縮機(jī) 壓縮機(jī)是一種提高氣體壓力并輸送氣體的機(jī)器。氣體經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮后，以達(dá)到生產(chǎn)所需的壓力并輸送到生產(chǎn)崗位上去。它廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，特別在石油化工生產(chǎn)中，已成為必不可少的關(guān)鍵設(shè)備，因此被人

10、們比喻為化工生產(chǎn)的“心臟”。壓縮機(jī)的分類(lèi)及特點(diǎn) 容積式壓縮機(jī)是依靠壓縮機(jī)工作容積的變化，使氣體體積縮小，氣體分子彼此接近，從而提高氣體壓力的機(jī)器。此類(lèi)壓縮機(jī)又可分為往復(fù)式壓縮機(jī)和回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)兩類(lèi)。 速度式壓縮機(jī)是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片與存在于葉道中的氣體，在高速旋轉(zhuǎn)下互相作用，將葉輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的壓力能，從而使氣體壓力提高的機(jī)器。這類(lèi)壓縮機(jī)的主要型式有離心式壓縮機(jī)和軸流式壓縮機(jī)兩種。 用在天然氣加氣站方面的壓縮機(jī)以往復(fù)活塞式居多。往復(fù)活塞式壓縮機(jī)按照其氣缸排列方式分為對(duì)稱(chēng)平衡式、立式、角度式等。 進(jìn)氣緩沖過(guò)濾器一級(jí)氣缸一級(jí)冷卻器一級(jí)分離器二級(jí)氣缸二級(jí)冷卻器二級(jí)分離器三級(jí)氣缸三級(jí)冷卻器三級(jí)分離

11、器四級(jí)氣缸四級(jí)冷卻器四級(jí)分離器排氣止回閥圖310 壓縮機(jī)工作流程圖CNG加氣站主要設(shè)備加氣站主要設(shè)備六、充氣控制盤(pán)充氣控制盤(pán) 自動(dòng)順序控制盤(pán)的工作原理：高壓儲(chǔ)氣裝置的壓力受一個(gè)順序閥的控制，如果高壓儲(chǔ)氣裝置充氣管線壓力低于22MPa，則該順序閥打開(kāi)，氣體流入高壓儲(chǔ)氣裝置。高壓儲(chǔ)氣裝置的壓力受另一順序閥的監(jiān)控，在該壓力達(dá)到22MPa時(shí)，該順序閥打開(kāi)，氣體流入中壓儲(chǔ)氣裝置。中壓儲(chǔ)氣裝置的壓力也由一個(gè)順序閥監(jiān)控，當(dāng)其壓力達(dá)到22MPa時(shí)，該閥打開(kāi)，氣體流入低壓儲(chǔ)氣裝置。所有儲(chǔ)氣裝置被充至22MPa后，壓縮機(jī)向三組儲(chǔ)氣裝置同時(shí)充氣，壓力達(dá)到25MPa時(shí)，壓縮機(jī)停機(jī)。 手動(dòng)充氣控制盤(pán)原理同自動(dòng)控制盤(pán)類(lèi)似

12、，只是切換過(guò)程是人為根據(jù)充氣過(guò)程中壓力的變化，對(duì)高、中、低壓儲(chǔ)氣裝置進(jìn)行充氣。CNG加氣站主要設(shè)備加氣站主要設(shè)備 七、CNG加氣機(jī)加氣機(jī) 加氣機(jī)是將儲(chǔ)氣裝置中的高壓天然氣充入到車(chē)載氣瓶中的充氣設(shè)備。它主要由進(jìn)氣過(guò)濾器、單向閥、電磁閥（氣動(dòng)閥）、質(zhì)量流量計(jì)、壓力傳感器、電腦控制器、加氣槍等組成。加氣機(jī)會(huì)對(duì)汽車(chē)的充氣過(guò)程進(jìn)行控制，并根據(jù)加氣機(jī)的流速有順序的打開(kāi)低壓、中壓和高壓管路電磁閥（氣動(dòng)閥），當(dāng)加氣結(jié)束時(shí)自動(dòng)切斷電磁閥（氣動(dòng)閥），停止加氣。氣體經(jīng)過(guò)質(zhì)量流量計(jì)時(shí)，質(zhì)量流量計(jì)會(huì)檢測(cè)出氣體的密度、質(zhì)量等參數(shù)的物理信號(hào)，通過(guò)電腦控制器對(duì)質(zhì)量流量計(jì)的傳遞信號(hào)進(jìn)行分析、處理和轉(zhuǎn)換，并將數(shù)據(jù)（單價(jià)、體積、加

13、氣數(shù)量等）顯示在加氣機(jī)的顯示器上，從而完成一次加氣計(jì)量過(guò)程。 CNG的儲(chǔ)氣系統(tǒng)的儲(chǔ)氣系統(tǒng) 目前國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)氣裝置的形式有三種： 一、采用大容積儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣； 二、采用儲(chǔ)氣瓶組(60L或80L)，用管線串聯(lián)成組儲(chǔ)氣； 三、采用地下儲(chǔ)氣井儲(chǔ)氣。 大容積儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣 將CNG(壓縮天然氣)儲(chǔ)存在球形或者圓柱形的儲(chǔ)氣罐中，水容積2m36m3，于上世紀(jì)90年代后期廣泛使用，優(yōu)點(diǎn)是管閥聯(lián)結(jié)點(diǎn)少，泄漏因素較低，具有較好的安全性，缺點(diǎn)是爆炸事故發(fā)生時(shí)，地面沖擊波的輻射范圍大、強(qiáng)度大。 儲(chǔ)氣瓶組儲(chǔ)氣 儲(chǔ)氣瓶組一般選用進(jìn)口，通常3*1.3m3/只，將若干儲(chǔ)氣瓶按不同壓力分級(jí)布置，高、中、低。材質(zhì)多為無(wú)縫優(yōu)質(zhì)鋼或具有防火功

14、能的纏繞樹(shù)脂纖維，優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、靈活、建設(shè)成本低；缺點(diǎn)是供氣阻力大、管閥漏點(diǎn)多，增加了不安全因素。 地下儲(chǔ)氣井儲(chǔ)氣 是將CNG（壓縮天然氣）儲(chǔ)存在地下儲(chǔ)氣井內(nèi)，一般單井水容積2m33m3，規(guī)范要求，城市建成區(qū)16m3。采用進(jìn)口鋼材質(zhì)的套管和鋼筋混凝土固井技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)是安全牢固、減少占地、爆炸事故發(fā)生時(shí)減少地面沖擊波范圍和強(qiáng)度，缺點(diǎn)是耐壓試驗(yàn)無(wú)法檢驗(yàn)強(qiáng)度和密封性、制造缺陷不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、排污不徹底容易對(duì)套管造成應(yīng)力腐蝕。 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 加氣站的控制系統(tǒng)分為6個(gè)部分，即電源控制、壓縮機(jī)組運(yùn)行控制、儲(chǔ)氣控制、凈化干燥控制、系統(tǒng)安全控制、售氣控制（含順序加氣控制和自動(dòng)收款系統(tǒng)）。這6個(gè)部分通過(guò)計(jì)算機(jī)和自動(dòng)閥件來(lái)控制。 較先進(jìn)的CNG加氣站