壓縮天然氣（CNG）加氣站工藝流程和主要設(shè)備分析

摘要 加氣站是為燃?xì)馄噧庋b置充裝車用壓縮天然氣的專門場所，本文主要對壓縮天然氣（CNG）加氣站的工藝流程進(jìn)行分析介紹，并對設(shè)備的作用和功能及安裝等進(jìn)行闡述，供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞 壓縮天然氣；CNG加氣站；設(shè)備作用；工藝流程；運行管理

中圖分類號 TU996 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）122-0126-01

壓縮天然氣加氣站主要是通過將普通的天然氣進(jìn)行處理壓縮，然后將壓縮后的天然氣提供給比較大的CNG子站車與天然氣汽車等作為動力燃料的設(shè)施，它的發(fā)展和運用，有效的減少了污染，有利于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1 壓縮天然氣（CNG）加氣站的概述

CNG加氣站的主要設(shè)備由氣體干燥器、氣體壓縮機組和儲氣瓶組以及加氣裝置等組成。CNG加氣站將這些設(shè)備進(jìn)行有機的結(jié)合，連接成為一個成套的系統(tǒng)，通過對運行過程進(jìn)行控制，形成一個完整的加氣過程。

氣體干燥器的主要作用是將管道運輸過來的天然氣進(jìn)行脫水處理，防止在減壓膨脹降溫的過程中出現(xiàn)冰堵。氣體壓縮機是用來對處理過的天然氣進(jìn)行加壓。儲氣瓶組是用來儲存加壓后的天然氣儲存設(shè)備，經(jīng)常使用的有兩種規(guī)格。加氣設(shè)備一般有加氣柱與加氣機這兩種，主要對以天然氣為動力的機械進(jìn)行加氣。

2 CNG加氣站的工藝流程分析

壓縮天然氣（CNG）加氣站主要有常規(guī)站和母站以及子站這三類。在本文中探討的CNG加氣站是指加氣站的母站。天然氣的加氣母站一般式建立在天然氣管線的附近，直接從天然氣管線中取得天然氣，然后將取得的天然氣經(jīng)過脫硫與脫水加工處理后進(jìn)入氣體壓縮機中，壓縮機將天然氣壓縮到儲氣瓶中儲存或者直接通過售氣機將處理后的氣體加給車輛使用。壓縮天然氣（CNG）加氣站的工藝流程圖如圖1所示。

3 CNG加氣站主要設(shè)備分析

3.1 脫水設(shè)備分析

壓縮天然氣CNG加氣站的脫水方式按照一般的工藝流程可將干燥設(shè)備安裝在在壓縮機前或后，安裝在壓縮機前的為低壓脫水設(shè)備，安裝在壓縮機后的為高壓脫水設(shè)備。

1）脫水設(shè)備分析。采用低壓脫水的好處是為了保護(hù)氣體壓縮機不受到腐蝕損害，可以使壓縮機組中不設(shè)置冷凝水的導(dǎo)出設(shè)備。缺點是低壓脫水設(shè)備的體積會比較大，脫水量大，對再生能源的損耗比較大。高壓脫水設(shè)備的好處是體積比較小，且再生的氣量較少，干燥后的氣體露點會比較低。因為天然氣進(jìn)入壓縮設(shè)備后，經(jīng)過壓縮會產(chǎn)生冷凝水，含量約占天然氣總水分中的70%到80%左右，因此高壓脫水設(shè)備的體積比較小，使用的脫水劑較少，對再生能源的消耗也比較低。高壓脫水的缺點是壓力比較高，高達(dá)25MPa左右，對容器的制造工藝要求比較高，需要設(shè)置必要的冷凝水導(dǎo)出設(shè)備，對設(shè)備系統(tǒng)的復(fù)雜程度有了較大的增加。

2）脫水設(shè)備安裝選擇分析。①若選擇使用的壓縮機對冷凝水的生成量有限制，并且氣體的進(jìn)站壓力能夠克服脫水系統(tǒng)產(chǎn)生的阻力時，應(yīng)選用低壓脫水設(shè)備。一般進(jìn)口的壓縮機在使用中不能有冷凝水生成。②若選擇使用的壓縮機對冷凝水的生成量沒有任何限制，并配置有一定的導(dǎo)出處理措施等，可選擇使用高壓脫水設(shè)備。③若在壓縮機后脫水，應(yīng)將天然氣經(jīng)過除油等措施，使天然氣中含有的水分和油分脫離。

3.2 壓縮機組分析

文中主要對撬裝式的壓縮機進(jìn)行介紹分析。撬裝式的壓縮機組具有可靠性能高，便于安裝、維修和運行等特點，設(shè)備產(chǎn)生的噪音比較小，對環(huán)境的適應(yīng)能力較強。壓縮機是撬裝式的結(jié)構(gòu)，在撬裝底盤上安裝有壓縮機和電機及安全控系統(tǒng)等，撬塊的外部裝設(shè)有隔音、防火及降噪作用的防護(hù)罩。

撬裝式壓縮機有以下幾個特點：①在壓縮機運行的過程中，產(chǎn)生的振動比較小，而且容易損害的部件壽命比較長，在8000小時以上，具有較高的穩(wěn)定性和可靠性。②壓縮機的安裝空間占用比較小。③進(jìn)行維修時容易接近壓縮機的內(nèi)部零件。④由于部件的使用壽命比較長，且不易損壞，對維修人員來說，維修起來較為方便，且維修時間的間隔比較長。由于撬裝式壓縮機的穩(wěn)定性比較好，部件能平穩(wěn)的進(jìn)行運轉(zhuǎn)，振動比較小，未將振動傳遞到設(shè)備周圍的環(huán)境中，因此對此種壓縮機的安裝固定只需砌筑一個能承受模塊重量的混凝土基礎(chǔ)即可。

壓縮機有潤滑系統(tǒng)、安全系統(tǒng)和站內(nèi)的控制系統(tǒng)以及隔音防護(hù)罩等組成，不同的部分作用也各不相同，共同對壓縮器起到保護(hù)的作用。①壓縮機的潤滑系統(tǒng)的作用。由于壓縮機的氣缸為無油潤滑，合理有效的潤能系統(tǒng)，能有效的保障氣體的質(zhì)量。②安全控制系統(tǒng)的作用。不僅PLC控制的油壓、油溫、過載和氣壓以及氣溫與振動等受到安全保護(hù)，還布置有多點的超壓天然氣卸放裝置。同時還設(shè)置了由PLC進(jìn)行控制的可燃?xì)怏w報警裝置與自動切斷設(shè)備，這種設(shè)置能使供氣與供電系統(tǒng)形成合理的閉鎖關(guān)系，對壓縮機的供電與供氣實行自動切斷。③站內(nèi)的控制系統(tǒng)。在加氣站實行PLC控制，在每個壓縮機的撬塊中設(shè)置PLC的控制系統(tǒng)。運用PLC對壓縮機的所有功能集中進(jìn)行控制，可以實現(xiàn)對冷卻系

統(tǒng)和回收系統(tǒng)以及電機等的操作控制，確保壓縮機能夠安全可靠的運行。④壓縮機的撬隔音防護(hù)罩。設(shè)備中帶有隔音防雨的保護(hù)外罩，能有效的實現(xiàn)隔音防火的功能。在壓縮機的撬體中安裝氣體泄漏的探測裝置，帶有報警設(shè)備，若氣體的泄露量超過或達(dá)到設(shè)定數(shù)值時，就會將整個站內(nèi)設(shè)備關(guān)閉。

3.3 儲氣瓶組設(shè)備分析

儲氣瓶組采用的規(guī)格和型號主要有兩種，主要根據(jù)儲存氣體量的不同而選擇。儲氣瓶是無縫的整體結(jié)構(gòu)，能有效的預(yù)防天然氣的泄露，安全系數(shù)比較高。儲氣瓶的制造工藝比較先進(jìn)，設(shè)計比較合理，采用科學(xué)的承載結(jié)構(gòu)，能對壓縮后的天然氣起到保護(hù)和承載的作用。

3.4 加氣設(shè)備分析

加氣設(shè)備主要有兩種，一種是加氣柱，另一種是加氣機，兩種設(shè)備都是用于對車輛加注壓縮的天然氣。①加氣柱的壓力系統(tǒng)主要由過濾器、加氣軟管、電磁閥、三通閥、氣動球閥和通用減壓閥以及帶電子界面的流量計等組成。主要用于對CNG運輸車加注壓縮的天然氣。②加氣機的壓力系統(tǒng)主要由過濾器、加氣軟管、電磁閥、通用減壓閥、氣動球閥和三通閥以及帶電子界面的流量計等組成。主要對以天然氣為動力的公交車和出租車進(jìn)行加氣。

4 結(jié)束語

總之，隨著社會的日益進(jìn)步，動力能源逐漸引起了人們的廣泛重視，加強壓縮天然氣（CNG）加氣站的建設(shè)是非常必要的，關(guān)系著人們的安全與生活。

參考文獻(xiàn)

[1]薛鵬濤，楊衛(wèi)東，許長泳.壓縮天然氣加氣站設(shè)備選型與運行管理[J].煤氣與熱力，2004，12（06）：348-349.

[2]王協(xié)琴.車用壓縮天然氣脫水[J].天然氣工業(yè)，1999，11（06）：163-164.