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種類型(其選用的設(shè)備，特別是壓縮機的類型有很大的不同)。
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(200～250kg)、壓縮機撬塊，控制系統(tǒng)及加氣機，通常一個站設(shè)2～4臺雙槍加氣機。
CNG母站：除具有常規(guī)站的功能外，還通過設(shè)在站內(nèi)的加氣柱向子站拖車加氣，子站拖車可以將CNG運到子站，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(shè)備包括：氣體干燥器、壓縮機組、儲氣裝置、充氣優(yōu)先級控制盤、加氣柱、售氣機等。
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)、儲存系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等多個系統(tǒng)，如圖7-1所示。下面對這5大系統(tǒng)的工藝流程及設(shè)備裝置進行介紹。
1. 天然氣預(yù)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。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)動機點火燃燒不正常。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。
天然氣晚水是預(yù)處理過程中最關(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行的可靠性和經(jīng)濟性。CNG加氣站一般采用排氣壓力高、排量小的往復(fù)式壓縮機。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，在其最終排氣口后應(yīng)安裝脫油裝置。
加氣站用壓縮機的排氣壓力一般為25MPa，有的稍高一些，達到28MPa，也有少數(shù)廠家的壓縮機達到32MPa，但分析表明，以排氣壓力25MPa時最為經(jīng)濟、可靠和安全。進氣壓力范圍為0.035～9MPa，壓縮機排氣量可根據(jù)不同規(guī)模進行選擇，范圍可為16～2000m3/h，常用排氣量為200～300m3/h。
3. 天然氣儲存系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)
為避免壓縮機頻繁啟動及在不需要進行充氣時提供氣源，CNG加氣站需設(shè)有儲氣裝置。典型的設(shè)計是儲氣系統(tǒng)和售氣系統(tǒng)通過優(yōu)先順序控制盤的順序來實現(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，由優(yōu)先順序控制盤對其充氣和取氣過程進行自動控制。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，上升到最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最高儲氣壓力相等時，停止取氣。如果仍有汽車需要加氣，則直接從壓縮機排氣管路中取氣，等到汽車加氣完成后，壓縮機再按照充氣順序完成三組儲氣瓶組的充氣，然后停機。這種工作方式的優(yōu)點可以保證儲氣瓶組充氣最多，提高其利用率，也可使汽車加氣的速度最快。
4. 控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng)的功能是控制加氣站設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)和對有關(guān)設(shè)備的運行參數(shù)進行監(jiān)控并在設(shè)備發(fā)生故障時自動報警或停機。目前，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，能實現(xiàn)設(shè)備的全自動化操作，也可遠(yuǎn)傳到值班室實現(xiàn)無人看守，減輕操作工的勞動強度。
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