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CNG加气母站资料


CNG 母站介绍
CNG 加压站以天然气压缩为主要目的, 也称为 CNG 压缩站。 习惯上 CNG 加压站专为 CNG 汽车加气子站的 CNG 运输车充气时,称为 CNG 加气母站。 CNG 加气母站气源来自天然气高压管网,过滤计量后进入脱硫除尘后,进入干燥器进行 脱水处理,干燥后的气体通过缓冲罐进入压缩机加压。压缩后的高压气体分为两路:一路通过 顺序控制盘, 进入储气井, 再通过加气机给 CNG 燃料汽车充装 CNG; 另一路进加气柱给 CNG 槽车充装 CNG。 CNG 母站设备清单:进气调配系统一套、脱硫塔一套(视硫化氢含量而定) 、深度脱水装 置一套(流量应满足站内流量需求) 、进气缓冲罐一台、压缩机组若干套含冷却系统(最少两 套) 、CNG 储气罐(可选配) 、废气回收罐与污水处理罐各一台、加气柱若干台。

一、

进站调压计量

1. 进站调压计量装置包括过滤器、流量计、压力表、安全阀及阀门等组件。计量装置的准确 度在 1.0 级以上。 2. 站外供气管道若采用了阴极保护措施时,进站应设置绝缘法兰。 3. 进站管道上应设紧急切断阀。可手动操作的紧急切断阀的位置能便于发生事故时能及时切 断气源。事故时能及时切断气源。事故时能及时切断气源。 4. CNG 站一般为间歇式生产,过滤器、调压器、流量计等设备可不必设备用管路。若确定为 连续生产,那么备用管路的流通量不小于平均小时流量的 70%,或按双管路配置,每路的 流通量不小于最大小时流量的 70%。 5. 进站管路上需安装压力表和温度计。压力表应分别安装在进站总管、过滤器前后、计量装 置前后、调压器前后,相同位置节点的压力表可合用。温度计可只设 1 只。 二、 天然气净化设备: 1. 脱硫: 当进入天然气加气站的天然气含硫量高于车用天然气的要求时,应在站内设置脱硫装置, 以避免硫化氢对站内管线、 设备和车载高压储气瓶组产生腐蚀而引起破坏事故,保证设备的使 用寿命。硫化氢的含量必须控制在 15mg/m3 以下。 进入压缩机的天然气含尘量不大于 5mg/m? ,微尘直径应小于 10μm,当天然气含尘量和微 尘直径超过规定值时,应设除尘净化装置。 CNG 站采用常温干法脱硫工艺时,脱硫装置通常为净化工艺的第一道工序。如果采用对 脱硫剂保湿的干法脱硫工艺, 则必须设置为第一道工序,以便后续工序对其出口天然气进行深
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度脱水处理。 当采用分子筛吸附脱硫工艺时, 应采用同时脱水和脱硫的工艺设备, 一般配置在压缩机前。 若压缩机对酸性气体, 特别是对硫化氢以及水含量没有特别要求时,可考虑在压缩机后设置高 压分子筛脱水脱硫装置。 加气站内脱硫宜采用高效固体脱硫剂。脱硫设备应按 2 台并联设计,其中 l 台为备用。 脱硫装置的工艺设计应符合下列规定: 1.天然气通过脱硫装置时的实际流速宜取 150—200mm/s; 2. 天然气与脱硫剂的接触时间宜取 20—40s; 进站天然气中硫化氢含量高时, 应取高值; 3.寒冷地区的脱硫设备,应设有保温措施。

2. 脱水: 当加气站本地最低气温低于-8℃时,天然气露点应比最低气温低 5℃。因此,当天然气含 水量超过该规定时,站内必须设脱水装置,以减轻二氧化碳、硫化氢水溶物对系统的腐蚀,以 防止压缩天然气在减压膨胀降温过程中供气系统出现冰堵现象。 天然气脱水装置的设置位置应根据下列条件确定: 1. 对选用的压缩机在运行中,其机体限制冷凝水的生成量,且天然气的进站压力能克服 脱水系统等阻力时,应将脱水装置设置在压缩机前; 2. 对选用的压缩机在运行中, 其机体不限制冷凝水的生成量, 并附有可靠的导出措施时, 可将脱水装置设置在压缩机后; 3. 对选用的压缩机在运行中,允许从压缩机的中段导出天然气进行脱水处理时,宜将脱 水装置设置在压缩机的中段。 下列情况在压缩前设置脱水装置: 1. 进站 NG 含水量高于压缩机的限制要求; 2. 采用湿法脱硫或加湿的干法脱硫工艺; 3. 压缩的天然气带出油分较多而不宜在压缩机后设置脱水装置; 4. 储气设施环境低于 0℃ (但脱水装置工作温度不应低于 0℃)等。 下列情况应在压缩后设置脱水装置: 1. 进站天然气中重烃含量影响脱水装置脱水效果。 2. 进站压力因脱水装置及其管路系统的压损而明显影响压缩机进口压力要求。 压缩后脱水的主要特点有:压缩过程分离了 NG 中的部分凝析水,使脱水量减少,干燥 剂工作时间延长;高压下脱水效率有所增加;干燥过程在压缩机排气压力下工作,工作压力有
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一定的波动(20~25Mpa); 再生操作相对复杂; 压缩机排气口的天然气温度较高会降低脱水效率。 加气站内的脱水工艺宜采用固体吸附法。 在压缩机前进行脱水时, 宜采用活性氧化铝—分 子筛或硅胶—分子筛两级脱水装置; 在压缩机后或压缩机中段进行脱水时, 宜采用分子筛一级 脱水装置。天然气脱水装置设置在压缩机后或压缩机中段时,压缩天然气进入脱水装置前,应 先经过间冷、气液分离和除油过滤装置,以脱除游离的水分和油分。脱水装置应按 2 套系统并 联设计,一套系统在运行,另一套系统进行再生。交替运行周期可为 6—8h。 天然气通过压 缩机前脱水装置时的实际流速宜取 120~150mm/s;通过压缩机后脱水装置时的实际流速宜 取 20~40mm/s;通过压缩机中段脱水装置时的实际流速宜取 30~50mm/s;天然气与脱水 剂的接触时间宜取 40~60s;在寒冷地区,天然气在脱水装置中的流速宜取低值,而接触时间 宜取高值。 分子筛脱水再生温度不应高于 260℃,否则分子筛易脆化。 脱水和脱硫装置均应安装取样阀。 三、天然气压缩系统: 天然气压缩系统主要由进气缓冲罐、 压缩机、 润滑系统、 冷却系统、 控制系统及附件组成。 缓冲罐:保证进入压缩机的气体压力稳定。 压缩机: 压缩机是加气站最重要的设备,其性能好坏直接影响加气站运行的可靠性和经济 性。CNG 加气站使用的压缩机排气压力高、排气量小,一般采用往复活塞式压缩机,按结构 可分为立式、卧式、角度式和对称平衡式。 设备的选型:主要包括压缩机、加气机、干燥器、储气瓶等的选择。设备投资较大,应合 理选择配置,避免不必要的浪费。 进口压缩机排量一般较大,冷却方式为风冷,结构紧凑、多为橇装式占地面积小,自动化 程度高,性能优良,但费用高,售后服务不及国产。国产压缩机排量一般较小、水冷(占地面 积大)较多、自动化程度不及进口设备、性能欠缺,但费用小,售后服务方便。各有利弊,应 根据实际情况,综合考虑。 无论是风冷还是水冷,CNG 压缩机的各级排气温度应不高于 180℃。 加气站内的压缩机均为在役压缩机,除了常开压缩机就是调峰压缩机,没有备用压缩机。 压缩机各级配以吸排气缓冲器, 对于改善气阀工作条件、减轻气流压力脉动消减管线振动 作用明显,也有助于降低功率消耗。各级冷却器之后的分离器,能将可能凝聚的多碳组分、水 份、过量的润滑油分离出来,利于压缩机的正常运行。 压缩机的选择原则: 1. CNG 站的天然气压缩具有高压,中、低流量的特点,故应尽量选择活塞式压缩机。
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2. 宜选同一系列的压缩机,排气压力应相同,且不应大于 25Mpa。 3. 压缩机排量应尽量满足生产量的需求。为适应不同生产负荷下的经济运行,可选择单 机容量不同的压缩机,但不宜超过 2 种。 4. CNG 站的压缩机总数不应超过 3 台,加气子站宜设 1 台。母站宜设 1 台备用。 5. 原动机应选择节能型。宜电动机或者天然气发动机。 6. 城区内的宜选动力平衡性好、震动小、噪声低的压缩机。 7. 在性能和耗能均优时,宜选(气缸)无油润滑压缩机。 四、加气机 1. 主要由以下零部件组成: 入口球阀、过滤器、电磁阀、单向阀、质量流量计、应急球阀、压力传感器、压力表、安 全阀、拉断阀、软管、枪阀、加气枪、电脑控制器等组成。 2. 工作原理 高、中、低压储气装置中的压缩天然气经三路管线输送到加气机,经过滤器过滤后由电脑 控制器按工作状态分别自动打开低压、 中压和高压电磁阀使气体流经质量流量计进行计量,经 计量后的气体通过应急球阀、拉断阀、软管、枪阀、加气枪充装入燃气汽车储气瓶中,在压力 达到设定值质量流量计的计量信号传送到电脑控制器经运算处理后显示、储存。 3. 主要零部件选型要求 质量流量计:通径 DN15 电磁阀:通径 DN8 或 DN12 过滤器:过滤精度为 40μm,有效流通面积不小于管道横截面积 5 倍 安全阀:全启封闭式弹簧安全阀,整定压力为 26.25MPa 软管:导静电性能应符合 GB 10543 的要求,电阻值小于 1MΩ/m;软管长度不大于 6m。 拉断阀:工作压力在 20MPa 时,拉断力在 400N~600N 之间;拉断后拉断阀两端自行密 封。 4. 主要技术参数 1) 、计量准确度:不低于 1.0 级 2) 、流量范围:30m3/min(标准型加气机) 40m3/min(大流量加气机) 80m3/min(卸气柱) 90m3/min(加气柱) 3) 、计量单位:加气量 m3 或 Kg
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4)、适用压力范围:系统设计压力 27.5MPa 最大工作压力 25MPa 额定工作压力 20MPa 5)、环境温度:-25℃~55℃(-40℃~55℃) 6)、环境湿度:30%~90% 7)、电源适应能力:220VAC+10% -15%,50Hz± 1Hz 8)、功率:小于 200W

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