CNG加氣站根據所處站址及功用的不同，基本分為常規站、CNG母站、CNG子站3種類型(其選用的設備，特別是壓縮機的類型有很大的不同)。
常規站：加氣站從管網取氣，直接給車輛加氣。站內通常有地面高壓儲氣瓶組(200～250kg)、壓縮機撬塊，控制系統及加氣機，通常一個站設2～4臺雙槍加氣機。
CNG母站：除具有常規站的功能外，還通過設在站內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、地面儲氣瓶組、加氣機向車輛加氣。
CNG加氣站的主要設備包括：氣體干燥器、壓縮機組、儲氣裝置、充氣優先級控制盤、加氣柱、售氣機等。
CNG加氣站的關鍵技術可分為天然氣預處理系統、壓縮系統、儲存系統和售氣系統、控制系統等多個系統，如圖7-1所示。下面對這5大系統的工藝流程及設備裝置進行介紹。
1. 天然氣預處理系統(含凈化和調壓控制)
進入加氣站的天然氣在壓縮前或壓縮后必須經過凈化和干燥處理，即要經過脫硫、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，以防止設備管線腐蝕和鋼質氣瓶發生“氫脆現象”。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出現冰堵。
天然氣晚水是預處理過程中最關鍵的一環，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、閥件質量方面解決好相關技術工藝問題，因其結構緊湊、脫水效果好，是比較好的脫水方案。
天然氣經過凈化干燥處理后必須達到車用天然氣標準方可充入加氣站的儲氣瓶、直接售氣或給CNG汽車氣瓶加氣。我國已經制定了“車用壓縮天然氣’’國家標準(GB 18047—2000)。該標準對車用CNG的含硫量和含水量做出了非常嚴格的限制規定，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境溫度5℃。
2. 天然氣壓縮系統
天然氣壓縮系統主要由進氣緩沖罐、壓縮機主機、潤滑系統、冷卻系統等部分組成。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濟性。CNG加氣站一般采用排氣壓力高、排量小的往復式壓縮機。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，也有少數廠家的壓縮機達到32MPa，但分析表明，以排氣壓力25MPa時最為經濟、可靠和安全。進氣壓力范圍為0.035～9MPa，壓縮機排氣量可根據不同規模進行選擇，范圍可為16～2000m3/h，常用排氣量為200～300m3/h。
3. 天然氣儲存系統和售氣系統
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加氣站需設有儲氣裝置。典型的設計是儲氣系統和售氣系統通過優先順序控制盤的順序來實現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，當低壓組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
控制系統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進行監控并在設備發生故障時自動報警或停機。目前，國外加氣設備的控制系統多采用PLC(可編程邏輯控制器)，這種方式可靠性高，能實現設備的全自動化操作，也可遠傳到值班室實現無人看守，減輕操作工的勞動強度。
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