CNG加氣站根據(jù)所處站址及功用的不同，基本分為常規(guī)站、CNG母站、CNG子站3種類(lèi)型(其選用的設(shè)備，特別是壓縮機(jī)的類(lèi)型有很大的不同)。

常規(guī)站：加氣站從管網(wǎng)取氣，直接給車(chē)輛加氣。站內(nèi)通常有地面高壓儲(chǔ)氣瓶組(200～250kg)、壓縮機(jī)撬塊，控制系統(tǒng)及加氣機(jī)，通常一個(gè)站設(shè)2～4臺(tái)雙槍加氣機(jī)。

      CNG母站：除具有常規(guī)站的功能外，還通過(guò)設(shè)在站內(nèi)的加氣柱向子站拖車(chē)加氣，子站拖車(chē)可以將CNG運(yùn)到子站，向子站供氣。

      CNG子站：在城市中心管網(wǎng)無(wú)法達(dá)到的地方建立，由子站拖車(chē)向其供氣，然后通過(guò)壓縮機(jī)、地面儲(chǔ)氣系統(tǒng)、地面儲(chǔ)氣瓶組、加氣機(jī)向車(chē)輛加氣。

      CNG加氣站的主要設(shè)備包括：氣體干燥器、壓縮機(jī)組、儲(chǔ)氣裝置、充氣優(yōu)先級(jí)控制盤(pán)、加氣柱、售氣機(jī)等。

      CNG加氣站的關(guān)鍵技術(shù)可分為天然氣預(yù)處理系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)、儲(chǔ)存系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)，如圖7-1所示。下面對(duì)這5大系統(tǒng)的工藝流程及設(shè)備裝置進(jìn)行介紹。

 

       1. 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(guò)凈化和干燥處理，即要經(jīng)過(guò)脫硫、脫烴和脫水過(guò)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(dòng)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(guò)程中供氣系統(tǒng)出現(xiàn)冰堵。

天然氣晚水是預(yù)處理過(guò)程中最關(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(wèn)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(guò)凈化干燥處理后必須達(dá)到車(chē)用天然氣標(biāo)準(zhǔn)方可充入加氣站的儲(chǔ)氣瓶、直接售氣或給CNG汽車(chē)氣瓶加氣。我國(guó)已經(jīng)制定了“車(chē)用壓縮天然氣’’國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB 18047—2000)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)車(chē)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)低于最高操作壓力下最低環(huán)境溫度5℃。

      2. 天然氣壓縮系統(tǒng)

天然氣壓縮系統(tǒng)主要由進(jìn)氣緩沖罐、壓縮機(jī)主機(jī)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等部分組成。壓縮機(jī)主機(jī)最為重要，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(rùn)滑方式分，主要有油潤(rùn)滑和無(wú)油潤(rùn)滑兩種，對(duì)于有油潤(rùn)滑，在其最終排氣口后應(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(shí)最為經(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。

      3. 天然氣儲(chǔ)存系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)

為避免壓縮機(jī)頻繁啟動(dòng)及在不需要進(jìn)行充氣時(shí)提供氣源，CNG加氣站需設(shè)有儲(chǔ)氣裝置。典型的設(shè)計(jì)是儲(chǔ)氣系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)先順序控制盤(pán)的順序來(lái)實(shí)現(xiàn)高效充氣和快速加氣。通常加氣站采用分級(jí)儲(chǔ)存方式，將儲(chǔ)氣瓶組分為高壓、中壓和低壓瓶組，由優(yōu)先順序控制盤(pán)對(duì)其充氣和取氣過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制。充氣時(shí)，先向高壓組充氣，當(dāng)高壓組的壓力上升到一定值時(shí)，中壓組開(kāi)始充氣，等到中壓組壓力上升到一定值時(shí)，低壓組開(kāi)始充氣，隨后三組氣瓶一起充氣，上升到最大儲(chǔ)氣壓力后停止充氣。取氣時(shí)，先從低壓組取氣，當(dāng)?shù)蛪航M的壓力下降到一定值時(shí)，開(kāi)始從中壓組取氣，等到中壓組壓力下降到一定值時(shí)，開(kāi)始從高壓組取氣，隨后從三組氣瓶一起取氣，直到三組儲(chǔ)氣瓶中的壓力下降到與車(chē)載氣瓶的最高儲(chǔ)氣壓力相等時(shí)，停止取氣。如果仍有汽車(chē)需要加氣，則直接從壓縮機(jī)排氣管路中取氣，等到汽車(chē)加氣完成后，壓縮機(jī)再按照充氣順序完成三組儲(chǔ)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(chǔ)氣瓶組充氣最多，提高其利用率，也可使汽車(chē)加氣的速度最快。

      4. 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(duì)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(shí)自動(dòng)報(bào)警或停機(jī)。目前，國(guó)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(dòng)化操作，也可遠(yuǎn)傳到值班室實(shí)現(xiàn)無(wú)人看守，減輕操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。