CNG加气子站工艺设备PPT幻灯片课件

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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 NaturalGas 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

2、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 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

3、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C

4、NG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CNG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

5、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 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 15 30

6、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

7、 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 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

8、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

9、绍 工艺流程 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

10、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60 70 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 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80

11、85 完成取气 拖车钢瓶天然气余压3 3 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9 12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

12、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

13、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加气子站介绍 结构和分类 集成式液压CNG液压增压

14、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 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

15、 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

16、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 其中渗入的微量天然气分子回自动析出 经储油罐顶部的排空呼吸管口排出 33 液压式CNG加气子站介绍 油气循环安全措施 三 防静电及雷击危害 为防止静电或雷击对储油罐造成危害 设备设置了防雷等电位连接和防静电接地装置 并在放空呼吸管口设置金属阻火器 有效防止火星或火源进入储油罐内 四 限压保护 1 液压系统限压 为防止液压系统超压 系统在泵出口管路设置了机械溢流限压装置 见工作原理图 设定压力不超过22MPa 当系统压力达到设定限压值时 该装置将自动开启溢流口 将高压油液回到储油罐 确保系统压力安全 此外液压管路并联设置了电子式压力传感器 其限定压力设定在23 5MPa 当管路