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1、第16卷第4期平顶山工学院学报Vol.16No.42007年7月JournalofPingdingshanInstituteofTechnologyJul.2007文章编号:1671-9662(2007)04-0041-03CNG加气站设计中几个问题的探讨杨高峰(平顶山工学院,河南平顶山467001)摘要:探讨CNG汽车加气站的设计要点,设计过程中的体会及作者的建议,希望对CNG汽车加气站的设计与建设能起到促进作用。关键词:CNG汽车;加气站;工艺流程中图分类号:TU863文献标识码:A0序言
2、西气东输工程是我国实施西部大开发的标志性工程之一。此项工程将建设4000多公里的管道,把新疆塔里木等地的天然气东送,经新疆、宁夏、甘肃、陕西、山西、河南、安徽、江苏八省(区)到上海。给沿线地区燃气事业的发展带来了新的机遇,同时也为CNG汽车加气站的建设与发展带来了良好的机遇。以天然气做汽车燃料代替燃油,可大大降低环境污染,比燃油节省30%~50%的费用,具有良好的环保效益和经济效益。因此,推广应用以天然气为燃料的天然气汽车对保护环境、节约能源、实现经济的可持续发展有着重要意义。1CNG汽车加气站的工艺流程一套完整的CNG汽车加气
3、站一般由下面六个系统构成,即:(1)调压计量系统;(2)净化和干燥系统;(3)压缩系统;(4)储气系统;(5)控制系统(自动保护停机及顺序充气等);(6)售气系统,如图1所示。图1工艺流程示意图天然气通过高(中)压管网进入加气站,经过滤、脱硫、调压,计量后进入缓冲罐,然后经过压缩机加压后进入高压储气系统,高压储气系统中的天然气根据控制系统的控制程序,通过售气机向汽车充气。天然气的干燥脱水可在压缩机前、压缩机中间级出口、压缩机末级出口处进行,工艺流程示意图见图1。由于CNG汽车加气站用气量较大,并且是间断用气,所以设站或引气时不要影
4、响管网其它用户正常使用。2系统设备配置与选型2.1调压计量系统在天然气进站管道上设置调压装置,要选性能好,体积较小的调压器,实现对燃气的调压:同时在进站管道上设计量装置,实现对燃气的计量。2.2净化和干燥系统收稿日期:2007-05-10作者简介:杨高峰(1970-),男,河南邓州人,平顶山工学院建筑环境与热能工程系讲师,主要从事能源动力方面的教学与研究。42平顶山工学院学报2007年7月主要包括除尘、脱硫、脱油、脱水干燥等设备。其目的是保护压缩机的
5、正常运行以及所售天然气气质的纯净,确保天然气在发动机中燃烧良好,不会对发动机产生任何危害,同时也可避免可能出现的对售气系统的损坏。净化设备:主要是用来除尘和脱硫,安装在气体压缩机之前,保护压缩机不会受到腐蚀和损坏。经过净化和干燥系统处理的天然气气体质量要符合国家标准!车用压缩天然气∀GBl8047的规定。脱水干燥设备:根据脱水干燥设备在CNG加气站工艺流程中的位置,分为低压、中压和高压脱水三种,这三种方式各有优缺点。在需要深度脱水时常采用高压脱水方式,但采用高、中压脱水时,因天然气进入压缩机前未经脱水,大量含水的天然气容易导致压
6、缩机故障。目前,国产压缩机通常采用高压脱水,进口压缩机通常采用低压脱水。2.3压缩系统压缩系统是CNG加气站的核心部分,包括缓冲罐、回收罐和压缩机组。2.3.1缓冲罐与回收罐进气缓冲罐设置在压缩机组之前,对供气系统的来气起缓冲作用,其目的是减小压缩机工作时气流压力脉动以及由此引起的机组振动。废气回收罐,主要是回收压缩机卸载、排污时的天然气以及压缩机内产生的废气、废液。需要特别指出:在目前投产运行的CNG汽车加气站中,经常出现压缩机卸载的气体导致回收罐安全阀起跳,压缩机启动困难并有喘振的现象。其原因是由于压缩机频繁启动
7、、停机、卸载产生大量的回收气体,回流进入缓冲罐,导致压缩机进口超压。因此,在设计时应充分考虑这一问题。可采用在回收罐接口引一回流管道至天然气进站管道上,当大量气体回流时回收罐内大量的天然气可以回流到供气管网。2.3.2压缩机组压缩机组是压缩系统,也是整个加气站的核心。目前,国内加气站设计的压缩机末级出口压力为25.0MPa。压缩机的形式有:轴流式、离心式、混流式等速度型压缩机和膜式、活塞式、滑片式、螺杆式、转子式等容积型压缩机。在CNG汽车加气站中使用比较广泛的是往复活塞式压缩机。活塞式压缩机有立式、卧式、角度式和对置式等
8、。压缩机的润滑系统可根据气缸方式分为有油润滑、无油润滑和少油润滑三种方式;其冷却系统可分为水冷和风冷两种方式。选择压缩机时应根据加气站进、出站天然气压力,加气能力,压缩机的性能、价格,储气容积,施工
