CNG加气子站工艺设备技术交流

1、CNG加气子站工艺设备技术交流 汇报单位：四川金科环保科技有限公司,2012年7月12日,奉献清洁能源设备，携手共创清新环境,1,汇报提纲 一、CNG加气站种类及其典型工艺流程简介 二、液压式CNG加气子介绍 三、液压压缩机机式CNG加气子站介绍 四、在加油站上增压CNG加气技术解决方案 1、采用液压式CNG加气子站工艺油气合建方案 2、液压活塞式CNG加气子站免除站内固定储气瓶组（井）解决方案,2,奉献清洁能源设备，携手共创清新环境,一、 CNG加气站种类 及其典型工艺流程,3,CNG加气站种类及流程,4,一）、天然气（Natural Gas，缩写NG），其成分主要是甲烷（CH4）。是一 种无色、无味、无毒的气体。标准状态下，密度为0.717Kg/M3，比空 气重。 二）、车用天然气：根据物理形态不同，车用天然气一般分为压缩天然气 （CNG)和液化天然（LNG）。 三）、压缩天然气（CNG）：经多级压缩增压，将天然气加压到20MPa左右， 并储存在高压容器中供天然气汽车（NGV）作为车用燃料使用。 四）、液化天然气（LNG）：是由油/气田产生的天然气经过净化(脱水、脱 烃、脱酸性气体

2、)后，常压下将天然气冷冻到-162左右，采用节流， 膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成，低温常压储存供 NGV使用。 五）、汽车天然气加气站总体分为： 1、CNG加气站加注高压常温气态CNG； 2、LNG加气站加注常压低温液态LNG； 3、L-CNG加气站将液态LNG转化为气态CNG并加注CNG。,车用天然气分类,5,一）CNG常规加气站：建设在城市天然气管道附近，从城市天然气管道开口取气，经过站内净化工艺处理和压缩增压后，进入储气设施，最后通过加气机对天然气加气车辆（NGV）加气，完成加气的场所。 常规站集天然气的取气、净化、增压和加气在同一个站内完成。 二）CNG加气母站：从天然气长输管道开口取气，经过站内净化工艺处理，和压缩增压，进入储气设施，最后经加气柱对CNG长管拖车充装，完成对子站长管拖车分发CNG气体的场所。 母站负责天然气的取气、净化、压缩和对子站拖车的分发作业。 三）CNG加气子站：用CNG车载储气瓶组拖车（通常为长管半挂车）从CNG母站运来CNG气体，利用站内卸车、增压设备完成CNG气体卸车和增压，并经加气机对天然气汽车NGV加气的场所。 CNG子站负责C

3、NG气体的卸车、增压和加气作业。 其中CNG加气子站，按其卸车增压设备的不同，又分为三种工艺形式： 1、机械压缩机CNG加气子站； 2、液压式CNG加气子站站； 3、液压压缩机CNG 加气子站； 各种天然气加气站如下图所示：,CNG加气站种类,6,CNG加气站种类,LNG加气站,L-CNG加气合建站,L-CNG/LNG加气合建站,液压式CNG加气子站,机械压缩机CNG加气子站,CNG常规加气站,CNG加气母站,CNG加气子站,液压压缩机CNG加气子站,从城镇燃气中压管道取气，经站内工艺处理，加压后给汽车加气。 通常需要设置脱硫、脱水等净化装置。 进站气源受城镇燃气管网用气高峰时段的影响。 工艺设备多，占地面积较大，施工期较长。 适合建站单纯加气站。,7,几种CNG加气站典型流程,优先顺序 控制控盘,储气瓶组（井）,CNG常规站流程,城市燃气管道,压缩机组,脱水装置,脱硫装置,进气系统,8,几种CNG加气站典型流程,天然气长输管道,压缩机组,优先顺序 控制控盘,储气瓶组（井）,脱水装置,脱硫装置,进气系统,CNG母站流程,从长输高压管道取气，增压后给瓶 组拖车加气分发。 通常应设置脱硫、

4、脱水等净化设备。 设备多、成本高，占地面积大，建 设周期长。 根据需求也可配置加气机加气。 适合加气规模：1530万Nm3/d。,长管拖车,加气柱,9,几种CNG加气站典型流程,长管拖车,压缩机组,优先顺序 控制控盘,储气瓶组（井）,卸气柱,机械压缩机CNG加气子站流程,用长管拖车从母站运来CNG气体，经站内压缩机卸车，加压后给汽车加气。 需要设置卸气柱、储气瓶组（井）、优先顺序控制盘。 建设周期较长。 能耗较高、取气率较低、维护成本较高。 适合单一CNG加气站。,10,几种CNG加气站典型流程,用长管拖车从母站运来CNG气体，经站内压缩机卸车，加压后给汽车加气。 需要设置卸气柱、储气瓶组（井）、优先顺序控制盘。 能耗较低、取气率较高、维护成本较低。 配置液压活塞式压缩机，振动小，噪音低。,长管拖车,液压活塞压缩机,优先顺序控制控盘 （可与压缩机集成一体）,储气瓶组（井）,卸气柱,液压压缩机CNG加气子站流程,11,几种CNG加气站典型流程,基于液体相对不可压缩的性质，用液压系统将液体增压至高 压，并将其注入长管拖车钢瓶，将钢瓶内撬体置换出来，经 加气机给车辆加气。 不需要设置卸气柱、

5、储气瓶组（井）等。 能耗低、取气率高、维护成本低。 配置液压子站专用拖车，振动小，噪音低。,液压式CNG加气子站流程,二、液压式CNG加气子站 工艺技术及设备介绍,12,液压式CNG加气子站介绍,13,1、注液取气,10度的倾角,保证取气充分且液压油快速回流。,注油取气 （油推气）,液压式CNG加气子站介绍 工作原理,液压式CNG加气子站，基于液体性对不可压缩性质，通过高压泵将专用油液增压到高压（不超过22MPa），并将其注入CNG长管拖车的储气钢瓶中。将储气钢瓶中的CNG气体等压置换出来，经过加气机计量，完成对车辆加气。,14,2、注液结束，气阀门关闭,保留5%的剩余气体 （利于回液）,注油结束 （切换）,液压式CNG加气子站介绍 工作原理,15,3、余气膨胀回液,气体膨胀回液（气推油),气体余压膨胀, 将液压油推回到油箱中,液压式CNG加气子站介绍 工作原理,16,液压式CNG加气子站介绍 成套设备构成,液压平推式CNG 加气子站设备系统由液压CNG管束拖车（一撬二车）、液压增压撬体（ PLC含控制系统、仪表风设备）和CNG加气机等三部分组成。,17,液压式CNG加气子站介绍 工艺

6、流程,18,液压式CNG加气子站介绍 工艺流程,19,液压式CNG加气子站介绍 工艺流程,20,液压式CNG加气子站介绍 系统优势,液压CNG加气子站系统，由于液压式加气子站特有的工艺原理和在系统工艺设计中充分遵循“节能、集成、高效”的原则，使其体现出如下技术特点： 一）、节能效果明显： 1、原理上，液压CNG加气子站利用液体相对不可压缩性质，通过高压柱塞泵将液体加压到高压，注入到长管拖车钢瓶中，将钢瓶中气体等压置换出来，整个取气过程只有“推”的过程，不存在传统机械子站吸气和压缩的做功过程。所以节约能源消耗；且其取气过程，没有气体压缩，不产生气体温度升高，也就不需要将气体冷却降温，故而节约能耗； 2、液压CNG加气子站电机装机容量，大约是同等供气能力机械活塞子站的6070%； 3、大量在运行统计数据显示，液压CNG加气子站单位加气量，消耗电量约为0.04kWh/NM3，远远低于机械活塞子站的0.06kWh/NM3。 二）、无需储气系统，建站面积省： 液压CNG加气子站无需配置储气系统，不用建设储气井（储气瓶组），建站面积省，特别适合油气合建，或在已建成加油站基础上改/扩建CNG加气站。

7、,21,液压式CNG加气子站介绍 系统优势,三）、取气效率高： 液压CNG加气子站取气率，也即注入长管拖车钢瓶内液体占据钢瓶容积比率，不低于95%，完成取气回液，拖车钢瓶天然气余压1MPa。对比机械子站取气率约为8085%。完成取气，拖车钢瓶天然气余压33.5MPa 四）、加气速度快 1、液压CNG加气子站，是以高压液体直接等压置换拖车钢瓶中的高压CNG气体，拖车钢瓶基本维持高压取气。从钢瓶推出的气体完成气液分离和过滤后，仅以高压通过单线加气机对车辆加注。不存在低、中、高压线切换（仅有高压），故而加气速度快。 2、统计数据显示，液压CNG加气子站（以2000NM3/h系统为例）对出租车加气约2分钟/车，对公交车加气约912分钟/车。 五）、使用维护简便，运行成本低 液压CNG加气子站液压系统，多采用标准件，维修简便快捷，维护成本低。,22,液压式CNG加气子站介绍 结构和分类,液压CNG加气子站，按其液压动力电机泵数量分为：单泵系统和双机双泵并联系统液压子站两种。 单泵系统配置一台电机一台液压柱塞泵，适用于1500Nm/h以下排量规格。,23,双机双泵并联液压CNG加气子站系统，采用两

8、台电机两台柱塞泵并联，加气高峰期双泵工作，低谷期一主一辅、开一备一，节能高效，维修不停机，加气站正常经营和服务，系统稳定可靠。适用于2000Nm/h以上排量。,液压式CNG加气子站介绍 结构和分类,24,液压式CNG加气子站按照其建设方式及集成程度分为：分体式系统，部分集成式系统和整体撬装集成式系统三类： 分体式液压CNG加气子站：将液压增压撬体设置室外安装，加气机安装在加气区罩棚加气岛固定位置，并将PLC控制系统和仪表风系统安装在站房控制室内。,液压式CNG加气子站介绍 结构和分类,分体式液压CNG液压增压撬,分体式液压CNG子站布置示意,25,部分集成式液压CNG加气子站：将液压增压撬体设置室外安装，并PLC控制系统及仪表风系统整体集成，建设加气区（罩棚）将加气机安装在加气岛上，免除土建控制房。,液压式CNG加气子站介绍 结构和分类,部分集成式液压CNG液压增压撬,部分集成式液压CNG子站布置示意,26,集成式液压CNG加气子站：将液压增压系统，并PLC控制系统和加气机全部整体集成在一个撬装集装箱上，无需建设土建控制房和加气岛，占地面积小，安装简便，建设周期极短。,液压式CNG加气

9、子站介绍 结构和分类,集成式液压CNG液压增压撬,集成式液压CNG子站布置示意,27,液压式CNG加气子站介绍 集成式实景,28,液压式CNG加气子站介绍 技术规格,目前国内液压CNG加气子站，按其小时供气量确定规格，有1000Nm/h、 1500Nm/h 、 2000Nm/h、 2500Nm/h、 3000Nm/h五中规格 。,目前3000型为行业排量最大，可同时供多辆公家车加气。,液压式CNG加气子站介绍 技术规格,29,30,液压式CNG加气子站介绍 双线液压子站,双线加气液压式CNG加气子站系统与较单线系统比较，能够提供瞬时大供气量，满足集中加气期间较大供气量需求，但并不能够较单线系统更加降低能耗。,双线加气液压CNG加气子站： 1、瞬时大排量。 2、瓶组自压低压预充+注油高压加满（充分利用瓶组自压能量，补充流量）,双线加气液压式CNG加气子站实际运用 （浙江衢州）,31,液压式CNG加气子站介绍 双线液压子站,32,液压式CNG加气子站介绍 油气循环安全措施,一）、工作介质安全保障： 液压子站采用的工作油液为丙类液体，其闪点位163，高于其工作温度。完全符合GB50156-2012关于液压式CNG增压设备不应使用甲、乙类可燃液体，且工作温度低于介质闪点至少5的要求。 二）、油/气分离即介质清洁度保障： 经全国已经投运近千座液压式CNG加气子站实际运行证明，高压油液注入钢瓶，完成油气置换，不会相互发生化学反应生成其他物质，污染CNG气体和油液本身。 但CNG气体和油液高压接触下，会发生分子的相互渗透。即高压油液换出来的CNG气体含油微量油液分子。此CNG气体再次回到液压设备内的缓冲分离罐（其结构类似压缩机的油气分离器），完成油气分离（脱油率达99.8%以上），再经高精度气体过滤其过滤除去固体微粒，并进一步除去微量液体成分，最后进入加气机其含油量低于10ppm。 注油取气结束，钢瓶内剩余约5%的高压气体膨胀，将油液压回到储油罐中。回到储油罐的油液，由于解除了负荷压力，其中渗入的微量天

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