CNG加气站建设类型分析

王德民

（哈尔滨中庆燃气有限责任公司南岗第三营业分公司，哈尔滨 150076）



CNG加气站建设类型分析

王德民

（哈尔滨中庆燃气有限责任公司南岗第三营业分公司，哈尔滨 150076）

摘要：随着我国社会的发展，人们对环境的关注越来越多，但随着汽车数量的激增，在一定程度上影响了空气的质量。压缩天然气是一种理想的代替能源，具有成本低的特点，可以改善空气质量，还不会产生污染。因此，CNG汽车在全国变得越来越多，这就推动了CNG加气站的建设。

关键词：CNG加气站；类型；分析

CNG汽车加气站按其使用功能通常分为加气母站、加气母子站、标准加气站、液压子站等几种类型。本文对CNG标准加气站运行状况、设备选型进行分析和探讨。

1　CNG标准加气站的系统组成及工艺流程

1.1CNG标准加气站的工艺系统

CNG标准加气站主要生产工艺系统由计量、过滤脱水、压缩、储存、加气等组成。辅助生产工艺系统由循环冷却水、废润滑油回收、供电、供水等组成。依据国内CNG标准加气站建设情况，加气站主要设备包括：天然气压缩机（整体撬装式）、干燥器、顺序控制盘、储气设备、加气机等。

1.2CNG标准加气站的工艺流程

CNG标准加气站气源来自天然气高压管网，过滤计量后进入干燥器进行脱水处理，经干燥处理将天然气常压露点降至-60℃，再经缓冲罐后进入压缩机加压至25.0MPa，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。另一路进加气柱给槽车充装。

2　CNG加气站的类型及适用范围

2.1天然气加气子站的适用范围

加气子站主要适用于敷管实施困难、不经济或现有供气能力不能满足加气站的用气需要的站点，采用建加气子站的形式对汽车加气。加气子站主要建在车流量大的中心城区周边，占地面积小，既可以单独建站也可以与加油站合建，同时建站地点不受城市天然气管网限制，可根据市场灵活选择。

2.2天然气加气母站的适用范围

主要适用于在天然气管网压力较高的地区建设的天然气加气站。除常规站的功能外，CNG母站还有另外的功能，即通过设在站内的加气柱向子站拖车加气，子站拖车可以将CNG运到子站，向子站供气。一座加气母站可日充运气瓶车10多辆，供周边4～6座加气子站。母站主要使用进口大型压缩机，进气压力≥1.6Mpa，排气量≥2 000 Nm3/h，2～3级压缩机的电耗在0.12～0.16kWh/ Nm3。

2.3天然气加气常规站的适用范围

一般来说，有两种情况适用此种天然气加气常规站。一种主要用于天然气管网压力较低的地区建设的天然气常规加气站。另一种主要用于在天然气管网压力较高的地区建设的天然气常规加气站。

3　CNG加气站的主要设备及选择

3.1压缩机的选择

压缩机性能的好坏直接影响着整个CNG加气站的性能，是CNG加气站的核心，在选择压缩机时，一定要仔细考察。要选用进气压力范围较宽、适应能力较强的机型，这样可有效避免由于管网压力过高，压缩机的输入需要降压而导致的资源浪费。压缩机有很多种类，有容积型、速度型、热力型，但适用于输气管道增压装置的主要有往复式压缩机和离心式压缩机。压缩机的选择应遵循技术先进、运行可靠、维修方便、负荷调节灵活、能耗低的原则。

3.2压缩机冷却装置的选择

天然气气体压缩机一般采用往复活塞式压缩机。在压缩机的操作中，汽缸高速往复活塞运动，与汽缸壁发生滑动摩擦，为了减少摩擦引起的损伤，通常要添加润滑油，以减少摩擦。但由于摩擦产生的热量极大，同时天然气被压缩会释放热量，非常容易使设备过热、润滑油失效，从而导致设备的寿命缩短。为了降低这些热量，需要选取一些高效的冷却系统。压缩机冷却系统可分为水冷、风冷和混冷。当采用风冷系统时，需要注意对风片进行定期处理，以免影响冷却效果。此种冷却方法具有总体面积小、投资经济的特点，较受欢迎。全风冷式CNG压缩机不用增加一整套的管道、泵、水处理辅助设备，空气可免费取得。采用水冷方式时，冷却效果最好，但冷却循环水必须在环境空气中爆气降温，不容易控制水质，而且还要定期补水。混合式冷却系统制造成本高且配套投资大，但冷却效果却介于水冷和风冷之间，所以一般很少使用。综上，在北方地区，风冷式CNG压缩机具有先天的优势。

3.3储气设备的选择

在加气站的储气设施中，储气设施具有25～30MPa的高压且介质易燃易爆，因此，其在CNG加气站建设中尤为重要，是核心部位。合理的选择储气装置，不但能提高天然气利用和处理速度，还可减少压缩机的启动次数，延长使用寿命。在储气装置的选择中，主要有三种，分别为储气瓶、储气罐和地下储气井。储气瓶虽然具有经济灵活、成本较低的特点，但却增大了供气系统的阻力，增加了维修费和后期供气成本，还增加了不安全因素。储气罐弥补了储气瓶的不足，具有较好的安全性，但如果发生爆炸事故，地面冲击波将会是大强度、大范围的。地下储气井经过不断的实践探索，具有安全牢固、节约维护费用、节约土地资源及减少地面冲击波放射范围和强度等优点，很受欢迎。但在储气井建设中，一定要选择持有A1级和SAD级压力容器设计资格。储气井制造单位应当取得相应压力容器制造许可证，并且工作人员要具有相关的技术许可。

3.4深度脱水装置

以城市天然气为气源的CNG加气站、储气系统中，为确保该站和车载储气瓶的寿命和安全性，延长压缩机寿命，站内必须设置深度脱水装置，使它的露点在常压下不高于-54℃。

3.5加气机

为改善CNG加气站压缩气体的利用率，在压缩机、储气井和售气机之间采用多线加气，随着线路的增加，利用率不断提高。大量的实践经验发现，三线售气不仅布线结构简单，还具有较高的利用率，因此，一般采用三线售气的方式。

4　结语

随着社会的发展，CNG汽车的投入和使用已经成为改善空气质量必不可少的要素，所以CNG加气站的发展必须要跟上CNG汽车的发展。正因为CNG也是高危行业，因此，对加气站的规划要更加清晰，监管更加到位，同时借鉴国外CNG的发展，将国内形势与国外结合，努力使CNG加气站变得更好、更安全、更高效。

参考文献：

［1］李超. CNG加气站工艺系统与设备优化研究［D］.重庆：重庆大学，2012.

［2］邹志勇. CNG加气站设备配置的技术经济性研究［D］.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2014.

［3］郭永红. CNG加气站运行状况分析与探讨［J］.城市燃气，2007，（07）：130-131.

［4］韩中华. CNG加气站的火灾危险性分析及预防措施探讨［J］.煤炭技术，2008，（12）：94-95.

［5］何太碧，黄海波，朱小华，等. CNG加气站设备安全风险评价指标体系［J］.天然气工业，2007，（04）：49-50.

中图分类号：U473.8

文献标志码：A

文章编号：1674-8646（2016）10-0044-02

收稿日期：2016-04-09

作者简介：王德民（1983-），男，山东牟平人，学士，助理工程师，从事燃气工程研究。

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