第三講-壓縮天然氣(CNG)

壓縮天然氣（CNG）一、概論二、加氣站工藝流程三、壓縮天然氣供氣方式CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺乙弧⒏耪?、背景我國(guó)城市大氣污染的一個(gè)重要因素是機(jī)動(dòng)車尾氣污染。機(jī)動(dòng)車尾氣污染也已成為嚴(yán)重困擾世界各大城市的環(huán)境問題。以壓縮天然氣做為汽車燃料,不僅減少汽車尾氣排放，還可以彌補(bǔ)石油資源短缺，進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，同時(shí)也培育了一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。同時(shí)壓縮天然氣也可做為附近中小城鎮(zhèn)的燃?xì)鈿庠础?/p>

CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺乙?、概?、基本概念壓縮天然氣（CNG）是指壓縮到20.7~24.8MPa的天然氣，儲(chǔ)存在車載高壓氣瓶中。壓縮天然氣作為汽車燃料，具有排氣污染小，運(yùn)輸成本低，安全方便等優(yōu)點(diǎn)，已成為世界車用清潔燃料的發(fā)展方向，在我國(guó)發(fā)展壓縮天然氣汽車具有十分重要的意義及良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺乙?、概論?jí)別貯氣裝置總?cè)莘e（m3）一級(jí)12＜V≤163000＜VN≤4000二級(jí)6＜V≤121500＜VN≤3000三級(jí)V≤6VN≤1500

圖1：壓縮天然氣（CNG）汽車加氣站的等級(jí)劃分

級(jí)別加氣車次/d天然氣銷售量/（Nm3/d）一級(jí)站200~30010000~15000二級(jí)站100~2005000~10000三級(jí)站≤100≤1500圖2：日加氣車次范圍和天然氣銷售量

注：壓縮天然氣加氣站按給公交車加氣，平均每輛車按5瓶50升/瓶計(jì)算

CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺叶?、加氣站工藝流?/p>

1、工藝流程加氣站由天然氣引入站管道和脫硫、脫水、調(diào)壓、計(jì)量、壓縮、貯存、加氣等主要生產(chǎn)工藝系統(tǒng)及循環(huán)冷卻水、廢潤(rùn)滑油回收、冷凝液處理、供電、供水等輔助生產(chǎn)工藝系統(tǒng)組成。CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺叶?、加氣站工藝流程天然氣調(diào)壓、過濾

水洗塔

脫硫塔

過濾器

壓縮機(jī)貯氣裝置

流量計(jì)

加氣槍

脫水塔

間冷氣液分離除油（四級(jí)加壓）（分子篩吸附）CNG汽車高壓氣體瓶裝車中小城鎮(zhèn)CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺叶?、加氣站工藝流?、天然氣的脫硫、脫水

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%我國(guó)制定的《車用天然氣》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求硫化氫含量小于15mg/Nm3，冰露點(diǎn)低于最高操作壓力下最低環(huán)境溫度5℃。

CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺叶?、加氣站工藝流?、貯氣裝置

加氣站使用的貯氣瓶單瓶水容積應(yīng)大于或等于60L，宜使用容積大于或等于250L的貯氣瓶和高壓容器等大型貯氣裝置。最大允許充裝壓力應(yīng)為25.0MPa。瓶庫(kù)內(nèi)的貯氣瓶應(yīng)分組設(shè)置，分組進(jìn)行充裝。在一個(gè)加氣站內(nèi)貯氣井管組應(yīng)按運(yùn)行壓力分為高壓貯氣井管組、中壓貯氣井管組和低壓貯氣井管組。各瓶組宜單獨(dú)引管道至加氣機(jī)，對(duì)加氣汽車按各瓶組的壓力進(jìn)行分擋轉(zhuǎn)換充裝。對(duì)貯氣瓶組的補(bǔ)氣程序應(yīng)從高壓向低壓逐組進(jìn)行對(duì)貯氣瓶組的取氣程序相反。

CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺叶?、加氣站工藝流程?xiàng)目低壓瓶組中壓瓶組高壓瓶組瓶組內(nèi)天然氣補(bǔ)氣起充壓力12.018.022.0瓶組之間貯氣瓶數(shù)量的比值2.5~3.01.5~2.01.0各瓶組內(nèi)天然氣補(bǔ)氣壓力和貯氣瓶數(shù)量的比值

CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺叶⒓託庹竟に嚵鞒藽NG汽車加氣站CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺胰?、壓縮天然氣供氣方式1、概論1.1用氣地區(qū)距天然氣管線不太遠(yuǎn)，且有CNG采氣的地方（即“采氣站”）；CNG的運(yùn)輸距離最好在150公里以內(nèi)，應(yīng)根據(jù)具體情況認(rèn)真進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算。1.2運(yùn)輸方面要有良好的道路條件，在較惡劣的氣候條件下仍能保證通暢的運(yùn)輸。城市天然氣儲(chǔ)備量一般按2－3日考慮，不超過一周，否則需較大的設(shè)備投資。CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺胰?、壓縮天然氣供氣方式1.3

CNG的供氣規(guī)模不宜過大，一般在5萬戶以內(nèi)；對(duì)工業(yè)用戶的供氣量也不宜太大。1.4

CNG可以作為城市/小區(qū)先期供氣的一種方式：例如在規(guī)模很大，長(zhǎng)輸天然氣管道已有計(jì)劃，但一時(shí)來不了，卻又有迫切供氣要求的城市，可用CNG的方式部分供氣，待天然氣管道建成以后再進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這樣既解決了燃眉之急，又省出了燃?xì)庵脫Q的種種麻煩。CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺胰?、壓縮天然氣供氣方式工藝一：無儲(chǔ)氣裝置，天然氣經(jīng)兩級(jí)調(diào)壓后將壓力減至管網(wǎng)運(yùn)行壓力（一般為0.3~0.4MPa），再經(jīng)計(jì)量加臭后，輸入城鎮(zhèn)輸配管網(wǎng)。此工藝適用于小規(guī)模的城鎮(zhèn)或小區(qū)供氣，或應(yīng)用于用氣量較小的專用戶，一般用氣量不超過4000Nm3/d,而CNG

鋼瓶拖車的運(yùn)載能力應(yīng)能滿足2～3日的用氣量要求。

一級(jí)調(diào)壓二級(jí)調(diào)壓計(jì)量加臭城鎮(zhèn)輸配管網(wǎng)一級(jí)換熱二級(jí)換熱2、工藝流程CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺胰嚎s天然氣供氣方式工藝二：應(yīng)用于供氣量較大的場(chǎng)合，采用三級(jí)減壓，其中天然氣經(jīng)二級(jí)減壓至1.6MPa后一部分進(jìn)入調(diào)峰儲(chǔ)氣設(shè)備，另一部分經(jīng)第三級(jí)減壓至管網(wǎng)運(yùn)行壓力（一般為0.2~0.4MPa),

再經(jīng)計(jì)量加臭后，輸入城鎮(zhèn)輸配管網(wǎng)。一般此工藝的供氣規(guī)模在5000Nm3/h以下。上述兩種工藝，其核心減壓、加熱部分均可采用箱式或撬裝調(diào)壓器的方式，這種調(diào)壓站結(jié)構(gòu)緊湊合理，占地面積小，總體造價(jià)低。一級(jí)調(diào)壓二級(jí)調(diào)壓三級(jí)調(diào)壓計(jì)量加臭城鎮(zhèn)輸配管網(wǎng)一級(jí)換熱二級(jí)換熱儲(chǔ)氣裝置≤20MPa6~7MPa1.6MPa0.2~0.4MPa80℃水50℃氣98℃水60℃氣CNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺胰?、壓縮天然氣供氣方式高壓氣體管瓶車性能參數(shù)：公稱工作壓力：20MPa容積：4457Nm3充裝氣體質(zhì)量：3192KgCNG加氣站華中科技大學(xué)燃?xì)饨萄惺胰?、壓縮天然氣供氣方式撬裝式CNG調(diào)壓站CNG加