CNG加氣站建設類型分析

王德民

（哈爾濱中慶燃氣有限責任公司南崗第三營業分公司，哈爾濱 150076）

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CNG加氣站建設類型分析

王德民

（哈爾濱中慶燃氣有限責任公司南崗第三營業分公司，哈爾濱 150076）

摘要：隨著我國社會的發展，人們對環境的關注越來越多，但隨著汽車數量的激增，在一定程度上影響了空氣的質量。壓縮天然氣是一種理想的代替能源，具有成本低的特點，可以改善空氣質量，還不會產生污染。因此，CNG汽車在全國變得越來越多，這就推動了CNG加氣站的建設。

關鍵詞：CNG加氣站；類型；分析

CNG汽車加氣站按其使用功能通常分為加氣母站、加氣母子站、標準加氣站、液壓子站等幾種類型。本文對CNG標準加氣站運行狀況、設備選型進行分析和探討。

1　CNG標準加氣站的系統組成及工藝流程

1.1CNG標準加氣站的工藝系統

CNG標準加氣站主要生產工藝系統由計量、過濾脫水、壓縮、儲存、加氣等組成。輔助生產工藝系統由循環冷卻水、廢潤滑油回收、供電、供水等組成。依據國內CNG標準加氣站建設情況，加氣站主要設備包括：天然氣壓縮機（整體撬裝式）、干燥器、順序控制盤、儲氣設備、加氣機等。

1.2CNG標準加氣站的工藝流程

CNG標準加氣站氣源來自天然氣高壓管網，過濾計量后進入干燥器進行脫水處理，經干燥處理將天然氣常壓露點降至-60℃，再經緩沖罐后進入壓縮機加壓至25.0MPa，壓縮后的高壓氣體分為兩路：一路通過順序控制盤，進入儲氣井，再通過加氣機給CNG燃料汽車充裝CNG。另一路進加氣柱給槽車充裝。

2　CNG加氣站的類型及適用范圍

2.1天然氣加氣子站的適用范圍

加氣子站主要適用于敷管實施困難、不經濟或現有供氣能力不能滿足加氣站的用氣需要的站點，采用建加氣子站的形式對汽車加氣。加氣子站主要建在車流量大的中心城區周邊，占地面積小，既可以單獨建站也可以與加油站合建，同時建站地點不受城市天然氣管網限制，可根據市場靈活選擇。

2.2天然氣加氣母站的適用范圍

主要適用于在天然氣管網壓力較高的地區建設的天然氣加氣站。除常規站的功能外，CNG母站還有另外的功能，即通過設在站內的加氣柱向子站拖車加氣，子站拖車可以將CNG運到子站，向子站供氣。一座加氣母站可日充運氣瓶車10多輛，供周邊4～6座加氣子站。母站主要使用進口大型壓縮機，進氣壓力≥1.6Mpa，排氣量≥2 000 Nm3/h，2～3級壓縮機的電耗在0.12～0.16kWh/ Nm3。

2.3天然氣加氣常規站的適用范圍

一般來說，有兩種情況適用此種天然氣加氣常規站。一種主要用于天然氣管網壓力較低的地區建設的天然氣常規加氣站。另一種主要用于在天然氣管網壓力較高的地區建設的天然氣常規加氣站。

3　CNG加氣站的主要設備及選擇

3.1壓縮機的選擇

壓縮機性能的好壞直接影響著整個CNG加氣站的性能，是CNG加氣站的核心，在選擇壓縮機時，一定要仔細考察。要選用進氣壓力范圍較寬、適應能力較強的機型，這樣可有效避免由于管網壓力過高，壓縮機的輸入需要降壓而導致的資源浪費。壓縮機有很多種類，有容積型、速度型、熱力型，但適用于輸氣管道增壓裝置的主要有往復式壓縮機和離心式壓縮機。壓縮機的選擇應遵循技術先進、運行可靠、維修方便、負荷調節靈活、能耗低的原則。

3.2壓縮機冷卻裝置的選擇

天然氣氣體壓縮機一般采用往復活塞式壓縮機。在壓縮機的操作中，汽缸高速往復活塞運動，與汽缸壁發生滑動摩擦，為了減少摩擦引起的損傷，通常要添加潤滑油，以減少摩擦。但由于摩擦產生的熱量極大，同時天然氣被壓縮會釋放熱量，非常容易使設備過熱、潤滑油失效，從而導致設備的壽命縮短。為了降低這些熱量，需要選取一些高效的冷卻系統。壓縮機冷卻系統可分為水冷、風冷和混冷。當采用風冷系統時，需要注意對風片進行定期處理，以免影響冷卻效果。此種冷卻方法具有總體面積小、投資經濟的特點，較受歡迎。全風冷式CNG壓縮機不用增加一整套的管道、泵、水處理輔助設備，空氣可免費取得。采用水冷方式時，冷卻效果最好，但冷卻循環水必須在環境空氣中爆氣降溫，不容易控制水質，而且還要定期補水。混合式冷卻系統制造成本高且配套投資大，但冷卻效果卻介于水冷和風冷之間，所以一般很少使用。綜上，在北方地區，風冷式CNG壓縮機具有先天的優勢。

3.3儲氣設備的選擇

在加氣站的儲氣設施中，儲氣設施具有25～30MPa的高壓且介質易燃易爆，因此，其在CNG加氣站建設中尤為重要，是核心部位。合理的選擇儲氣裝置，不但能提高天然氣利用和處理速度，還可減少壓縮機的啟動次數，延長使用壽命。在儲氣裝置的選擇中，主要有三種，分別為儲氣瓶、儲氣罐和地下儲氣井。儲氣瓶雖然具有經濟靈活、成本較低的特點，但卻增大了供氣系統的阻力，增加了維修費和后期供氣成本，還增加了不安全因素。儲氣罐彌補了儲氣瓶的不足，具有較好的安全性，但如果發生爆炸事故，地面沖擊波將會是大強度、大范圍的。地下儲氣井經過不斷的實踐探索，具有安全牢固、節約維護費用、節約土地資源及減少地面沖擊波放射范圍和強度等優點，很受歡迎。但在儲氣井建設中，一定要選擇持有A1級和SAD級壓力容器設計資格。儲氣井制造單位應當取得相應壓力容器制造許可證，并且工作人員要具有相關的技術許可。

3.4深度脫水裝置

以城市天然氣為氣源的CNG加氣站、儲氣系統中，為確保該站和車載儲氣瓶的壽命和安全性，延長壓縮機壽命，站內必須設置深度脫水裝置，使它的露點在常壓下不高于-54℃。

3.5加氣機

為改善CNG加氣站壓縮氣體的利用率，在壓縮機、儲氣井和售氣機之間采用多線加氣，隨著線路的增加，利用率不斷提高。大量的實踐經驗發現，三線售氣不僅布線結構簡單，還具有較高的利用率，因此，一般采用三線售氣的方式。

4　結語

隨著社會的發展，CNG汽車的投入和使用已經成為改善空氣質量必不可少的要素，所以CNG加氣站的發展必須要跟上CNG汽車的發展。正因為CNG也是高危行業，因此，對加氣站的規劃要更加清晰，監管更加到位，同時借鑒國外CNG的發展，將國內形勢與國外結合，努力使CNG加氣站變得更好、更安全、更高效。

參考文獻：

［1］李超. CNG加氣站工藝系統與設備優化研究［D］.重慶：重慶大學，2012.

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［5］何太碧，黃海波，朱小華，等. CNG加氣站設備安全風險評價指標體系［J］.天然氣工業，2007，（04）：49-50.

中圖分類號：U473.8

文獻標志碼：A

文章編號：1674-8646（2016）10-0044-02

收稿日期：2016-04-09

作者簡介：王德民（1983-），男，山東牟平人，學士，助理工程師，從事燃氣工程研究。

Analysis of CNG gas filling station construction type

WANG De-min
（Third Operating Subsidiary of Nangang District， Harbin Zhongqing Gas Co.， Ltd.， Harbin 150076， China）

Abstract：With the development of our society， people attach more and more concern on the environment， but the booming number of cars has affected the air quality to a certain extent.Compressed natural gas is an ideal alternative energy sources with low cost，which can improve air quality and does not produce pollution.Therefore，CNG cars has become more and more popular，which promotes the construction of CNG gas filling stations.

Key words：CNG gas filling stations； Type； Analysis