CNG加气站标准站的详细工艺流程.doc

CNG加气站标准站的详细工艺流程
CNG加气站系统组成和基本设备配置 净化干燥系统主要包括除尘脱硫脱油脱水干燥等工序分前置处理和置处理两类形式严格讲压缩系统每级压缩前冷凝除油过程也归于净化系统

　　所谓前置处理即压缩前对天气干燥和净化目保护压缩机正常运行；而所谓置处理即压缩对压缩天气净化和干燥其目保证所售气质纯净确保发动机燃烧良好会对发动机产生任何危害同时也避免能出现对售气系统损害

　　两种净化干燥处理方式即同时应用也只采用其种从目前国内外实际应用来看基本上都有采用种而且近年来前置处理方式逐步成种趋势样保护加气站核心设备---压缩机会受腐蚀和损坏

　　脱水干燥方式还按脱水装置CNG加气站工艺流程位置分低压压和高压脱水三种三种脱水方式都能达车用CNG脱水要求

（1） 低压脱水
　　脱水装置压缩机进口处由于被干燥气体压力低水含量高因此种类型脱水工艺特点干燥剂再生采用闭式循环回路整脱水装置包括2台充填分子筛干燥剂干燥器1台循环风机1台冷却器1台分离器和1台加热器分子筛干燥剂再生系统通过风机反复循环定量气体来完成种方式脱水装置由于受再生条件制约要达低于-60摄氏度（标准状态下）有定困难

（2） 压脱水
　　脱水装置放置压缩机间级出口处根据压缩机入口压力高低确定放置级还二级出口国内机组入口压力03Mpa宜放置二级出口般来说脱水压力控制4.0Mpa左右比较有利样既气体所含水大部分4.0Mpa左右压力下分离掉又能使设备和管阀件压力等级控制4.0Mpa公称压力级上4.0MPa压力下气体饱和水含量约常压下饱和水含量3%约0.3Mpa压力下饱和水含量10.%压脱水干燥剂也分子筛

（3） 高压脱水
　　脱水装置放置压缩机末级出口通常压力25MPa由于气体所含水绝大部分已压缩机逐级压缩分离出去所25MPa力下气相饱和水含量已非常少仅相当于常压下饱和水含量0.91%约0.3MPA压力下饱和水含量3%高压脱水仍需要加热再生因此也需要加热器、冷却器和分离器其工艺原理流程与压脱水相同只设备尺寸和压力等级同而已

　　另外高压脱水场合冬季低气温低于-7摄氏度地区干燥剂选用硅胶降低再生操作温度对冬季低温度低于-7摄氏度地区则必须用分子筛干燥剂低、、高压脱水各有优缺点尤其需要深度脱水时高压方式更有其优势由于高、压脱水无法对压缩新进行必要保护至使压缩机由于天气含水量大而导致严重故障现象时有发生因而今年来国内外都趋向于采用低压脱水方式

　　净化干燥系统设备配置情况主要依据当地气质来确定所对同地区来说净化和干燥系统差异能大而只要达行业标准SY/T7546-96《汽车用压缩天气》规定气质要求即设计和选用系统设备依据保证经过净化和干燥系统处理CNG气体质量达标准要求必盲目追求进口设备或者设备配套齐全

　　CNG加气站核心部分主要包括：加气缓冲和废气回收罐；压缩机组润滑系统；压缩机和天气冷却系统；除油净化系统；控制系统等6部分其控制部分比较复杂我们把作单独子系统预讲述

（1） 进气缓冲和废气回收罐、
　　进气缓冲罐严格讲应包括压缩机每级进气缓冲其目减小压缩机工作时气流压力脉动及由此引起机组振动

　　废气回收罐主要每级压天气经冷却分离随冷凝油排出部分废气；压缩机停机留系统天气；各种气动阀门回流气体等先回收起来并通过调压减压阀返回压缩机入口当罐压力超过其上安全阀压力时自动集排放同时凝结分离出来重烃油也定其从回收罐底部排出

　　实际上有厂商保证使压力脉动足够小前提下取消了缓冲罐或进气分离罐代替缓冲罐作用还有进气缓冲罐和废气回收罐合二具有双重作用

（2） 压缩机组
　　压缩机组包括压缩机和驱动机压缩机压缩系统也整加气站心脏同厂商生产压缩机结构形式都样用于天气压缩机压比较大基本上都活塞往复式压缩机其结构形式有卧式对称平衡式有立式有角度式（V型、双V型、W型、倒T型等）国内生产压缩机主要有V型和L型两种类型

　　压缩机组两类电机用多方便；二天气发动机主要用于偏远缺电地区或气田附近降低加气站运营成本

（3） 压缩机润滑系统
　　压缩机润滑系统包括曲轴、气缸、活塞杆、连杆轴套及十字头等处润滑该系统由预润滑泵、扦环泵、分配器、油压表、油温表、传感器、油冷却器、油各处室、过滤器、油箱（曲轴箱）、废油收集器等部件组成

　　其气缸润滑方式分有油润滑无油润滑和少油润滑三种

　　A、 有油润滑
　　优点：对气缸和活塞要求高；利用气缸润滑油带走部分磨擦热量保证压缩机工作*程度范围内；有油润滑技术难度小安全靠同时减少磨擦功耗
　　缺点：必须排气口安装昂贵油分离器；机组体积较大成本上升；润滑系统复杂、维修工作量大；耗油量大；从气缸带出润滑油能使置处理干燥物质污染失效

　　B、 无油润滑
　　优点：需要安装昂贵油分离器；节省了费用和机器空间；耗油量低；润滑系统简化；维护工作量降低
　　缺点：对气缸特别活塞材质要求极高成本上升

　　C、 少油润滑
　　少油润滑优点介于有油和无油润滑之间通过专门机构定时定量地润滑油供给每气缸即能保证气缸润滑需要又润滑油消耗量控制小美国艾里尔公司（ARIEL）生产压缩机采用了种润滑方式
水冷和风冷两大类水冷又分开式循环和闭式循环两种风冷也分两种种气缸带有散热翅片多用于结构紧凑角度式另种气缸带散热翅片用于结构分散对称平衡式

开式循环水冷却方式由于要求建有专门冷却水池属于落技术国内还有厂家采用而另外还有3种方式应用更合理技术也比较成熟下面我们3种冷却方式优缺点予比较

　　A 闭式循环水冷方式
　　优点：冷却效好气缸壁工作温度低；降低了压缩机对高温环境敏感度确保高靠性高效率减轻冷却器热负荷减少其体积
　　缺点：气缸结构复杂；需要定期更换冷却液；增加套冷却水循环系统使得整机系统变复杂

　　B．气缸无散热翅片风冷方式
　　优点：气缸结构简单；需要对气缸套清洗水垢；需冷却水循环系统；冷却风扇同时对压缩机和冷却器进行冷却冷却效好
　　缺点：气缸工作温度高对材料要求高；冷却效好坏完全取决与冷却器；同样排气条件下冷却器体积大

　　C．气缸设置散热翅片风冷方式
　　优点：气缸结构比较简单；冷却风扇同时对压缩机和冷却器进行冷却冷却效好
　　缺点：气缸散热翅片使得铸造工艺复杂
天气储存方式前有4种形式：
　　 每气瓶容积500L上大气瓶组每站3-6国外应用得多
　　 二每气瓶容积40-80L小气瓶组成每站40-200国内外尤其国内基本上种形式；
　　 三单高压容器容积2M3上国内现仅有生产厂应用；
　　 四气井存储每井存气500M3我国石油行业创造四川等地应用多
　　 合理储气瓶组容量能提高气瓶组利用率和加气速度而且减少压缩机启动次数延长使用寿命根据经验通过编组方法提高加气效率即储气组分高低压三组瓶数比例1：2：3较好当压缩机向储气瓶组充气时应按高 低压顺序进行当储气瓶组向汽车加气时则恰恰相反按低高压顺序进行

　　 常用前面三种形式大气瓶和小气瓶相比较知大气瓶次性投资较高而小气瓶相对较小；当储气容积相同大气瓶所用数量少年维护量小费用较低而小气瓶所用数量大年维护量大费用也高；大气瓶般都设有排污孔便于定期排出瓶内油污小气瓶组没有排污孔每年清除油污费劲；大气瓶上气阀和管件少靠性较高而小气瓶数量多气阀和管件必多漏气和安全检查因素大大增加需要我们建站时衡利综合考虑CNG加气站系统组成和基本设备配置 净化干燥系统主要包括除尘脱硫脱油脱水干燥等工序分前置处理和置处理两类形式严格讲压缩系统每级压缩前冷凝除油过程也归于净化系统

　　所谓前置处理即压缩前对天气干燥和净化目保护压缩机正常运行；而所谓置处理即压缩对压缩天气净化和干燥其目保证所售气质纯净确保发动机燃烧良好会对发动机产生任何危害同时也避免能出现对售气系统损害

　　两种净化干燥处理方式即同时应用也只采用其种从目前国内外实际应用来看基本上都有采用种而且近年来前置处理方式逐步成种趋势样保护加气站核心设备---压缩机会受腐蚀和损坏

　　脱水干燥方式还按脱水装置CNG加气站工艺流程位置分低压压和高压脱水三种三种脱水方式都能达车用CNG脱水要求

（1） 低压脱水
　　脱水装置压缩机进口处由于被干燥气体压力低水含量高因此种类型脱水工艺特点干燥剂再生采用闭式循环回路整脱水装置包括2台充填分子筛干燥剂干燥器1台循环风机1台冷却器1台分离器和1台加热器分子筛干燥剂再生系统通过风机反复循环定量气体来完成种方式脱水装置由于受再生条件制约要达低于-60摄氏度（标准状态下）有定困难

（2） 压脱水
　　脱水装置放置压缩机间级出口处根据压缩机入口压力高低确定放置级还二级出口国内机组入口压力03Mpa宜放置二级出口般来说脱水压力控制4.0Mpa左右比较有利样既气体所含水大部分4.0Mpa左右压力下分离掉又能使设备和管阀件压力等级控制4.0Mpa公称压力级上4.0MPa压力下气体饱和水含量约常压下饱和水含量3%约0.3Mpa压力下饱和水含量10.%压脱水干燥剂也分子筛

（3） 高压脱水
　　脱水装置放置压缩机末级出口通常压力25MPa由于气体所含水绝大部分已压缩机逐级压缩分离出去所25MPa力下气相饱和水含量已非常少仅相当于常压下饱和水含量0.91%约0.3MPA压力下饱和水含量3%高压脱水仍需要加热再生因此也需要加热器、冷却器和分离器其工艺原理流程与压脱水相同只设备尺寸和压力等级同而已

　　另外高压脱水场合冬季低气温低于-7摄氏度地区干燥剂选用硅胶降低再生操作温度对冬季低温度低于-7摄氏度地区则必须用分子筛干燥剂低、、高压脱水各有优缺点尤其需要深度脱水时高压方式更有其优势由于高、压脱水无法对压缩新进行必要保护至使压缩机由于天气含水量大而导致严重故障现象时有发生因而今年来国内外都趋向于采用低压脱水方式

　　净化干燥系统设备配置情况主要依据当地气质来确定所对同地区来说净化和干燥系统差异能大而只要达行业标准SY/T7546-96《汽车用压缩天气》规定气质要求即设计和选用系统设备依据保证经过净化和干燥系统处理CNG气体质量达标准要求必盲目追求进口设备或者设备配套齐全

　　CNG加气站核心部分主要包括：加气缓冲和废气回收罐；压缩机组润滑系统；压缩机和天气冷却系统；除油净化系统；控制系统等6部分其控制部分比较复杂我们把作单独子系统预讲述

（1） 进气缓冲和废气回收罐、
　　进气缓冲罐严格讲应包括压缩机每级进气缓冲其目减小压缩机工作时气流压力脉动及由此引起机组振动

　　废气回收罐主要每级压天气经冷却分离随冷凝油排出部分废气；压缩机停机留系统天气；各种气动阀门回流气体等先回收起来并通过调压减压阀返回压缩机入口当罐压力超过其上安全阀压力时自动集排放同时凝结分离出来重烃油也定其从回收罐底部排出

　　实际上有厂商保证使压力脉动足够小前提下取消了缓冲罐或进气分离罐代替缓冲罐作用还有进气缓冲罐和废气回收罐合二具有双重作用

（2） 压缩机组
　　压缩机组包括压缩机和驱动机压缩机压缩系统也整加气站心脏同厂商生产压缩机结构形式都样用于天气压缩机压比较大基本上都活塞往复式压缩机其结构形式有卧式对称平衡式有立式有角度式（V型、双V型、W型、倒T型等）国内生产压缩机主要有V型和L型两种类型

　　压缩机组两类电机用多方便；二天气发动机主要用于偏远缺电地区或气田附近降低加气站运营成本

（3） 压缩机润滑系统
　　压缩机润滑系统包括曲轴、气缸、活塞杆、连杆轴套及十字头等处润滑该系统由预润滑泵、扦环泵、分配器、油压表、油温表、传感器、油冷却器、油各处室、过滤器、油箱（曲轴箱）、废油收集器等部件组成

　　其气缸润滑方式分有油润滑无油润滑和少油润滑三种

　　A、 有油润滑
　　优点：对气缸和活塞要求高；利用气缸润滑油带走部分磨擦热量保证压缩机工作*程度范围内；有油润滑技术难度小安全靠同时减少磨擦功耗
　　缺点：必须排气口安装昂贵油分离器；机组体积较大成本上升；润滑系统复杂、维修工作量大；耗油量大；从气缸带出润滑油能使置处理干燥物质污染失效

　　B、 无油润滑
　　优点：需要安装昂贵油分离器；节省了费用和机器空间；耗油量低；润滑系统简化；维护工作量降低
　　缺点：对气缸特别活塞材质要求极高成本上升

　　C、 少油润滑
　　少油润滑优点介于有油和无油润滑之间通过专门机构定时定量地润滑油供给每气缸即能保证气缸润滑需要又润滑油消耗量控制小美国艾里尔公司（ARIEL）生产压缩机采用了种润滑方式
水冷和风冷两大类水冷又分开式循环和闭式循环两种风冷也分两种种气缸带有散热翅片多用于结构紧凑角度式另种气缸带散热翅片用于结构分散对称平衡式

开式循环水冷却方式由于要求建有专门冷却水池属于落技术国内还有厂家采用而另外还有3种方式应用更合理技术也比较成熟下面我们3种冷却方式优缺点予比较

　　A 闭式循环水冷方式
　　优点：冷却效好气缸壁工作温度低；降低了压缩机对高温环境敏感度确保高靠性高效率；减轻冷却器热负荷减少其体积
　　缺点：气缸结构复杂；需要定期更换冷却液；增加套冷却水循环系统使得整机系统变复杂

　　B．气缸无散热翅片风冷方式
　　优点：气缸结构简单；需要对气缸套清洗水垢；需冷却水循环系统；冷却风扇同时对压缩机和冷却器进行冷却冷却效好
　　缺点：气缸工作温度高对材料要求高；冷却效好坏完全取决与冷却器；同样排气条件下冷却器体积大

　　C．气缸设置散热翅片风冷方式
　　优点：气缸结构比较简单；冷却风扇同时对压缩机和冷却器进行冷却冷却效好
　　缺点：气缸散热翅片使得铸造工艺复杂
天气储存方式前有4种形式：
　　 每气瓶容积500L上大气瓶组每站3-6国外应用得多
　　 二每气瓶容积40-80L小气瓶组成每站40-200国内外尤其国内基本上种形式；
　　 三单高压容器容积2M3上国内现仅有生产厂应用；
　　 四气井存储每井存气500M3我国石油行业创造四川等地应用多
　　 合理储气瓶组容量能提高气瓶组利用率和加气速度而且减少压缩机启动次数延长使用寿命根据经验通过编组方法提高加气效率即储气组分高低压三组瓶数比例1：2：3较好当压缩机向储气瓶组充气时应按高 低压顺序进行当储气瓶组向汽车加气时则恰恰相反按低高压顺序进行

　　 常用前面三种形式大气瓶和小气瓶相比较知大气瓶次性投资较高而小气瓶相对较小；当储气容积相同大气瓶所用数量少年维护量小费用较低而小气瓶所用数量大年维护量大费用也高；大气瓶般都设有排污孔便于定期排出瓶内油污小气瓶组没有排污孔每年清除油污费劲；大气瓶上气阀和管件少靠性较高而小气瓶数量多气阀和管件必多漏气和安全检查因素大大增加需要我们建站时衡利综合考虑表4常用3种储气方式优缺点进2行了简要对比供用户选用时参考
　　 完整加气站控制系统对于加气站正常运行非常重要自动化程度高功能完善控制系统极大地提高加气站工作效率保证加气站安全、靠地运行

　　 加气站基本控制系统分6部分：
　　 （1） 电源控制；
　　 （2） 压缩机组运行控制；
　　 （3） 储气控制（含优先顺序控制）；
　　 （4） 净化干燥控制；
　　 （5） 系统安全控制；
　　 （6） 售气控制（含顺序加气控制和自动收款系统）

　 几方面控制般都通过微机和气动阀件来完成较先进加气站还通过调制解调器（MODEN）和电线对各地多台加气站实现远距离实时集控制管理包括实时监测、故障诊断和排除先进加气站设计必须依赖于先进控制所控制系统占了加气站投资相当比例
　　售气系统包括高压管路子阀门加气枪计量计价及控制部分简单售气系统除了高压路外仅有非常简易加气枪和手动阀门先进售气系统仅由微控制还具有优顺序加气控制环境温度补偿过压保护软管断裂保护等功能有还增加了自动收款系统和计算经营管理系统等表4常用3种储气方式优缺点进2行了简要对比供用户选用时参考
　　 完整加气站控制系统对于加气站正常运行非常重要自动化程度高功能完善控制系统极大地提高加气站工作效率保证加气站安全、靠地运行

　　 加气站基本控制系统分6部分：
　　 （1） 电源控制；
　　 （2） 压缩机组运行控制；
　　 （3） 储气控制（含优先顺序控制）；
　　 （4） 净化干燥控制；
　　 （5） 系统安全控制；
　　 （6） 售气控制（含顺序加气控制和自动收款系统）

　 几方面控制般都通过微机和气动阀件来完成较先进加气站还通过调制解调器（MODEN）和电线对各地多台加气站实现远距离实时集控制管理包括实时监测、故障诊断和排除先进加气站设计必须依赖于先进控制所控制系统占了加气站投资相当比例
　　售气系统包括高压管路子阀门加气枪计量计价及控制部分简单售气系统除了高压路外仅有非常简易加气枪和手动阀门先进售气系统仅由微控制还具有优顺序加气控制环境温度补偿过压保护软管断裂保护等功能有还增加了自动收款系统和计算经营管理系统等