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1、CNG加气站设备系统工作原理及技术CNG汽车站装备五大系统，了解加气站装备各系统的作用和关键技术所在，对优化加气站的设计建设，控制初始投资、降低运行成本和维修成本、安全、高效地管理加气站具有重要的意义。典型的CNG加气站的工艺流程简图，从图中我们可以大至了解到加气站工艺流程。来气CTlX=O-W CNG加气站的工艺流程图1、脱硫设备2、调压器（含进气过滤气）3、前处理设备4、进气缓冲罐5、压缩机6、后处理设备（备选择容器）7、顺序控制盘8、储气罐9、售气机注；前处理或后处理设备点选择。CNG加气站成套设备系统流程图加气站共有五大系统;天然气净化和干燥（含调压控制即；调压门站）天然气压缩天然气储
2、存（储气罐）控制（自动保护、停机及顺序、充气等）CNG售气（即加气机）CNG要合理的而经济的建站，首先我们要了解加气站装备的各个系统的作用及其关键技术的所在，下面我们分别讲述五个系统装备的作用及基本技术要点。天然气的净化和干燥（含调压控制）系统：1.车用天然气技术要求、从地下开采的天然气由于含有水、烯燃、硫化氢的杂质，是不能直接用于汽车燃料的。美国协会NFPA关于压缩天然气CNG规定。CNG气质要求如下：HS和可溶牲硫化物分压WO.00035Mpa水蒸气W16mgr113CO2分压W0.048Mpa02W0.5%（体积面分比）注:当进入气瓶的气体的露点低于最高储存压力下的最低储存温度时，上述条
3、件不适用。根据我国石油天然气行业标准（SY/7546-1996）,满足CNG汽车用天然气的技术要求，见于表；项目质量指标试验方法W高位发热量（MJ/B）23L4CB/T11062硫化氢（MS）含量（MG/M）20GB/T11060.1总硫（以硫计）含量（MG/M）270GB/T11060.1二氧化碳（C02）含量（V/V）3.0SY/T7506水露点低于最高操作压力下最低环境温度5SY/T7507车用天然气的主要净化措施由于CNG从高压气瓶到发动机的过程中要经过几次减压，减压过程中会出现局部低温，因而对于作为汽车燃料的天然气需要比管道天然气更严格的气质标准，以避免天然气的高压、低温或腐蚀造成水
4、和燃类的聚集，使材料失效或管道堵塞而影响正常工作。这就要求对进入加气站的天然气在压缩前和压缩机后进行净化和干燥处理。这一过程可以概括为“三脱”：即脱硫、脱烧、脱水。1）脱硫、当天然气中含有的硫化氢过量时，会严重腐蚀高压气瓶。因为通常情况下，在高压气瓶的底部总是积存有一定量的水，如果CNG中硫化氢含量超过20mgm3,硫化氢与金属铁发生氧化一还原反应，其反应方程式为：H2S+feH2+feS上述反应的发生，不仅使设备被腐烂，而反应会产生的氢气不能从金属中逸出，就会造成金属开裂，也就是所谓的氢脆现象。所以天然气中的硫化氢一定要严格加以控制。天然气必须先脱硫，即脱除其中的硫化氢H2S等酸性气体，使其
5、分压W0.35Mpa以防止设备管线腐蚀和钢质气瓶发生“氢脆现象”。脱硫分为化学法和物理法：化学法原来是利用Fe3O4与H?S之间的不可逆的化学反应，即FeO.Fe2O3+4H2S=）FeS.FeS+4H2O所需设备为加湿器、脱硫塔、脱硫剂。物理法：采用多孔吸附剂，其优点是可进行再生、循环使用。化学法应用广泛、无法再生使用，生成物将会污染环境、后续处理不便;物理法技术；较新颖、可再生、循环使用。2）脱燃；通常表示天然气中可凝结垃含量大小是用燃露点，既在一定压力下、天然气析出第一批液烧时的温度、单位为。当天然气中含有一定量的C3的重燃时、在充气站对天然气进行压缩过程中、由于压力变化较大，就会导致燃
6、露点升高，使得这些C3的重燃在天然气中凝结成液体。由于这些液体不能被及时汽化，在储气瓶中越积越多，会降低储气瓶的有效体积。为此、在天然气压缩前，应除去重燃，既脱去天然气中有高压下易液化气的重燃，使乙烷及重烷含量3%,以防止发动机点火燃烧不正常。不过只要在天然气压缩前所用管网气的净化较为彻底，充气站一般不考虑除去这些液体烽。3）脱水天然气中含有水分，对天然气的燃烧尤其是用作车用燃料十分有害。根据国际公认的管道输气标准，在0C,0.IMpa压力下，天然气的湿度为112VPPm,相当于水露点为42.78C,但是如果将管网气加压到25Mpa（也既是CNG压力），水露点上升为11.67。事实上，在管网气
7、中，天然气的湿度比112VPPm要高，也就是说水露点远大于11.67,在2030。此时如果直接用管网压缩后作为车用燃料，就将存在三个方面的危害；（1）生成水合物，造成管道、储气瓶嘴、充气嘴等的堵塞；在一定的温度与压力下，如果天然气中含水处于过饱和时，当体系温度小于一临界温度时（天然气水化合物的临界生成温度），液态的水就会与天然气分子生成一种固体物质一一天然气水化合物。在CNG压缩时的压力25MPa下，形成天然气水合物的温度为18.88。那么当水露点越大时，就会产生更多的液态水，因而会生成更多的天然气水合物。如果管网气真正能将湿度控制在112VPPm,应该说不会生成水合物。但是实际中天然气的湿度
8、远大于112VPPm,水露点在2(C30C,在压缩过程中很容易生成天然气水的。天然气水的是一种象冰一样的固体，它在管线、钢瓶表面沉积，不仅降低了有效容积，阻碍了天然气的流动，严重时会堵塞气嘴。(2)加速天然气中酸性气体对金属设备的腐蚀。在天然气中，总是含有少量的酸性气体，如硫化氢、二氧化碳等，这些气体在水中会电离质子的存在会腐蚀金属设备，严重时还会造成金属开裂。(3)当环境温度时，会出现结冰。由于实际管网气的水露点在20C30C,也既是说，在充气站对天然气进行压缩的过程中，由于压力升高至25Mpa,就会有液态水析出，如果环境低于Oe(例如北方冬季)时，这些液态的水凝结成冰、造成管道、储气嘴、充
9、气嘴等的堵塞。因此，天然气中的含水量必须严格控制，以防止这些危害的发生。其方法就是对天然气进行脱水。CNG加气站一般采用的分子筛吸附法脱水。3.13吸附干燥的基本原理和过程吸附作用一般分为化学吸附和物理吸附。压缩气体吸附剂干燥过程属于物理吸附。当压缩气体与多孔的固体吸附剂相接触时，吸附质(被去除的物质碰到固体吸附剂的表面后被吸附，气体进入吸附塔后。吸附质被吸附剂吸收。在吸附过程中在吸附塔中存在一个有效区，通过有效吸附区的压缩气体中的吸附质完全被吸附，其后的吸附剂不再起吸附作用(吸附状态见图)不断的通入气体。当吸附剂的吸附容量达到饱和时，不再具有吸附作用，此时原有的吸附剂区就不能完全吸附质了，在
10、有效吸附区后部的吸附剂开始产生作用开始吸附质、此刻的有效吸附区比原有的有效吸附区后退了一步（吸附状态2图），这个持续吸附变化就好象是有效吸附区在向后不断的移动。当有效吸附区移动至吸附塔的出口时，此时不再有新的吸附剂投入吸附（吸附状态3图），如果继续使用就会致使出口气体吸附质含量上升（露点上升、H2S含量下降），因此，必须对吸附剂进行再生，吸附剂的吸附容量与吸附时的温度有极大的关系，吸附温度升高时吸附容量降低，反之吸附容量提高，加热再生法利用吸附剂的这一特性进行了压缩气体再生，吸附剂再生温度越高吸附剂的再生越完全，残余的吸附质含量越少，有利于增大下次干燥吸附时吸附容量，但温度过高会使吸附剂性能下
11、降。在实际操作过程中一般使用的再生温度为；硅胶150200C;活性氧化铝250300C;分子筛300350C,但对于天然气从安全性考虑，故将再生温度控制在210230oCo有效吸附区末使用吸附区无效吸附区效吸状态1效吸状态2效吸状态33. 有效吸附区变化示意图4. 1.4天然气双塔脱水流程天然气脱水流程可分单塔和双塔两类，单塔脱水容量较小，只能用于每天充气少于10辆车的家用站等埸合。对CNG加气站一般采用双塔式干燥器脱水。一塔脱水时，另一塔再生，循环脱水、再生，保证脱水连续进行。见双塔脱水图，是压缩天然气站双塔式中压脱水流程，按脱水装置在CNG加气站工艺流程中的位置可分为低压，中压和高压脱水三
12、种，见图。这三种方式都能从一定程度上达到CNG的脱水要求。但各有优缺点。表三种脱水塔方式的比较（对CNG而言）序号项目低压脱水中压脱水高压脱水1设备复杂程度、工艺难度低、简单较高、较复杂复杂2设备外形尺寸大小（占地面积）大（约为中压的8倍）（约为高压的15倍）中小（约为中中压的5060%3设备组合形式分体（现场安装工作量大）整体撬装整体撬装（小型）4设备压力等级低压中压高压5脱水量10.1050.036脱水效果可达低于-65低于-65低于-657干燥剂用量比高压约多9倍效少少8可操作性容易比高压容易效难9制造工艺难易程度A.一类压力容器B.低压阀件C.配件容易解决A.二类压力容器B.阀件相对有
13、定型产品C,配件易解决D.制造要稍低A.W类容器B高温高压阀件C密封件尚无定型产品D制造难度相对较大10一次投资费用约为中压的1.5倍1.0约为中压的2.0倍11操作费用高中低12维修费用低较低高13用于再生的产品气比率06%2%14能耗（电热炉功率）KW高（为高压的2.0倍）稍高（高压的2.5倍）小15（注：上表所列数据基准为：压缩机入口压力为03Mpa,25Mpa压力下CNG的水露点相同，干燥剂为分子筛。）由表中可以看出，低、中、高压脱水各有优缺点，高压脱水法若能在配件、阀件质量和气分离装置的设计、制造等方面解决好相关的技术工艺质量，是比较好的脱水方案，从CNG加气站的工艺设计而言，也是比
14、较理想的工艺流通程方案。（国外大多是采用高压干燥器。鉴于目前国内配套工艺水平，中压脱水方案的综合性能和效果也是比较理想。中压脱水，干燥器设置在压缩机一级进口前，一般脱水压力控制在4.0MPa左右。此时投资费用和维修费用较低，过程相对简单，设备压力等级不高。4.1. 5油水分离经过压缩后的天然气因压力升高和在冷却器中降温后发生水和烽类的凝结，加之在压缩过程中润滑油也会混入天然气，因此应设置油气分离器对压缩天然气进行脱油处理。经过液气分离的压缩天然气可能仍未达到CNG汽车使用的气质要求，所以在其后还要设置过滤器，干燥器和后过滤器，进一步对CNG进行净化和干燥。天然气进行净化和干燥后方可对加气站的储
15、气瓶充气储存、直接售气或给CNG汽车瓶充气。除了直接售气（CNG不进入加气的储气瓶而直接进入售气机给汽车充气）之外，为了保证从储气瓶中进入售气机的CNG质量，防止因为气瓶原因产生的气质下降和因此而可能对售气机造成的损害，在储气瓶与售气机之间也应设置精密过滤器对CNG进行过滤。除此以外，净化和干燥系统必须在压缩机进气管线设置进气滤网以防止管道天然气中颗粒粗大的杂质进入压缩机进气管线。天然气净化和干燥系统的基本配置如下图所示：进气滤网A分离/过滤器A液气分离器4.2. 6天然气回收系统从图中可以发现，加气站中还有一个重要的系统一一天然气回收系统。它最主要的作用是用于压缩机的卸载启动；压缩机停机后需
16、要再启动。必须将排气管线中的高压天然气放到这一系统中，使压缩机卸载启动，从而保证机组的正常操作，以免烧毁主电机：另外，还可以回收各级安全阀泄放的天然气，压缩机中泄漏的天然气以及前、后分离器收集的天然气，干燥中再生的天然气等。这一系统是加气站中必不可少的设备，对于保护加气站的工作环境、节约能源、保障机组正常运行都具有重要意义。另外，在天然气进入压缩机前，有些厂家设计的加气站中，还要对进气管线的天然气进行调压控制，以便压缩机进气压力保持在某一范围内，保持压缩机的正常工作。所以，广义地讲，净化和干燥系统应是干燥器在工艺流程中不可缺少的位置。中压脱水，根据具体工艺流程来考虑设计。从系统配置上讲，上述配
17、置是为了确保在压缩天然气、气质标准设计的。但考虑到管线天然气质量的高低不同，及压缩机种类的不同，以及加气站的经济性要求等等多种因素，也有一些加气站将液气分离器和干燥器作为可选择设备。但其原则是保证加气站售出气体达到质量标准，同时尽可能减少建站设施，降低建站成本和运行成本。来自管网的天然气天然气回收系统气调压分离过滤器进气滤网中压脱水，即在压缩机一级进气口，压力4.OMPa压缩机油气分离器储气罐储气瓶或售气机4.3. 然气压缩系统经过净化和干燥处理后的天然气即可进入压缩系统进行压缩压缩系统包括下部分：(1)进气缓冲罐(有的机组以进气分离器代替缓冲罐)：(2)压缩机主机：(3)润滑系统:(4)冷却
18、系统:3.2.1进气缓冲罐根据设计方案的不同，所采取的措施有所差异，但其相同目的是减轻天然气的进气压力脉动给机组带来的振动，以免对机组零部件造成损害。由于压力脉动主要与管道的设计有关，其脉动大小因为不同的机组和管道而有很大差别，有的在保证使压力脉动足够小的前提下取消了缓冲罐，而以进气分离器兼缓冲作用来消除一部分压力脉动。3.2.2压缩机压缩机主机是整个加气站的心脏，压缩机性能的好坏直接影响到整个加气站运行的可靠性和经济性。CNG加气站用的压缩机排气压力高、排气量小，一般采用往复式活塞压缩机，若采用其他类型压缩机，一是难以达到加气站所要求的高压：二是即使达到排气压力要求，也必将造成机组庞大，造价
19、昂贵。CNG加气站用压缩机的生产厂家很多，技术成熟。从结构形式上看CNG压缩机有立式、对称平衡式(卧式)、角度式：又可分为L型、7型、双V型、S型等。从气缸润滑方式看，主要有有油润滑和无油润滑两种。从冷却方式看，即有气缸水冷的，也有气缸上设置散热翅片进行风冷的。加气站用压缩机的排气压力一般设计25Mpa0也有的稍高一些，达到27.8MPa,进气压力范围很广，最小可为0.035MPa,最大可达9Mpa。其排气量可根据不同加气站规模进行选择。小的如家用CNG站排气量可低至16m3h大的快充站排气量可达2000m3h但应用最广的是排气量适中的压缩机，比如200300m3h。一般加气站设计为两台压缩机
20、，采用一开一备方式。压缩机的排气温度经过冷却后一般要求在40以下。早期的CNG加气站用压缩机大多是从空气压缩机改进的。只是在密封结构等方面作了一些改进，所以进气压力较低，加上进气管线无法长期承受高压力的天然气。必须先降压。这样，除了由于降压系统本身的成本及相应的安装工作引起的投资增加外，压缩机的总压力比增大，也会增加能量消耗。现在大多数厂家都研制出了专门用于CNG加气站用的压缩机，其进气压力一般约在13.7KPa3.4MPa范围内，最高可达9.0Mpao大多数情况在0.4MPa以下。对于目前来讲我们国家的标准母站都采用3.4Mpao目前最主要的问题是：针对所处地区的天然气压力选择合适的压缩机，
21、对于管线压力波动较大的情况。则在压缩机进气前设置一个压力调节装置，使其进气压力保持在某一范围内。压缩机的排气压力一般取25Mpa,这是目前最为合适的加气站。而加气站技术的发展趋势表明以25MPa较为经济、可靠和安全。3.2.3润滑系统对加气站来说，压缩机的另一个重要技术性能指标是其气缸润滑方式。目前主要分两大类，即有油润滑和无油润滑。压缩机是一种作高速旋转运动和往复直线运动的机器，在运动部件之间必须进行良好的润滑才能保证机器的正常运行，以减少磨损延长使用寿命。压缩机润滑系统包括曲轴主轴承的润滑、曲轴连杆间的润滑、十字头的润滑、活塞与气缸之间的润滑等。所谓压缩机的有油润滑方式的划分，是指气缸与活
22、塞间润滑，因为只有这部分润滑油才能被带入压缩介质里（如天然气）这样就给后面工序分离器带来一点负担。为了保证介质的洁净，还设计成无油润滑压缩机。CNG压缩机一般均采用强制润滑方式。使用润滑油泵将集油池中的润滑油强制输送到各润滑点，润滑油经循环油路进行过滤、冷却后返回集油池（有时是以曲轴箱代替），如此循环往复。强制润滑一般在各润滑点设置，可以保证润滑的可靠性。天然气压缩机润滑油的性能要求比空气压缩机润滑油高，这是因为天然气更容易与润滑油混合，以致将润滑油稀释，另外天然气中所含的少量杂质会加快润滑油的变质，所以要求天然气压缩机润滑油具有更好的性能：a）适当粘度及优良的粘温性能和低凝点特性：b）良好的
23、抗氧化能力及分散能力：C）较强的油膜粘附性以及防锈抗腐性能力。对有油润滑的压缩机而言，在其排出的压缩气体中必然会携带一些润滑油油雾，从而导致以下问题：消耗价格昂贵的压缩机润滑油：对油路系统进行监控和加油维护，费时费力：气体中的油雾还会污染干燥剂，使之降低效率甚至失效：在汽车燃料供气系统中的机油可能使调压阀发生胶结：使发动机可能出现提前点火，影响发动机性能和寿命：压缩机冷却、分离出的油水混合物，将按含油废水进行处理。所以，对有油润滑的压缩机必须设置油气分离器。发展这一技术的主要难点在于活塞环材料的选择，保证活塞与气缸之间的自润滑性能和低磨损率是其中最为关键的因素。而且一般来说为了延长活塞环的使用
24、寿命在保证其圆周方向上的磨损是均匀的，这就要求无油润滑压缩机尽量采用立式结构，但立式结构，的压缩机在惯性力和力矩的平衡性能方面又比其他结构形式的压缩机要差。如果这两方面的技术有所突破，CNG加气站用压缩机将向采用无油润滑迈进一大步。3.2.4冷却系统冷却系统的作用是为了保障天然气在最终排气压力下的温度不超过设计要求。冷却系统分为两部分：一部分为压缩气体的冷却：一部分为润滑油的冷却。对压缩气体的冷却一般有两种方式，即水冷和风冷。水冷的主要特点是冷却效果好，适用于较大热负荷和高压比的压缩机。但气缸要增加水套，结构复杂，而且在缺水干旱的地方不适宜。一般用于直立式和对称平衡式压缩机（即卧式）。风冷压缩
25、机的气缸一般设置有散热翅片，排出的高温气体进入冷却器的散热管束后，风扇吹风进行冷却。比起水冷方式来讲，风冷压缩机的每级压比不能太高，因为过高的压比将导致排气温度过高，可能会造成冷却效果不好的后果。润滑油的冷却是保证润滑系统正常工作的必要措施，也可以象压缩气体的冷却一样采用风冷或水冷。CNG压缩机的润滑油冷却器一般与天然气的冷却器设计成整体式的，这样可以使机组结构紧凑、美观。冷却系统是压缩机的常规系统，技术发展比较成熟，对CNG压缩机而言，这一系统不是技术上的难点。无论是风冷还是水冷，从技术性能角度来讲，通过良好的设计均能达到CNG加气站所要求的供气温度条件。3.2.5其他压缩系统中还包括其它一
26、些如排气调节阀，进气卸荷控制阀、安全阀、泄漏气体回收或放空装置等辅助部分，有的和加气站的性能相互联系：有的对机组起保护控制作用。在压缩机驱动机的选择上，遵循经济有效的原则。一般来说，大多采用电动机驱动。但对于天然气资源特别丰富的一些地区，也可以将电力驱动改为天然气发动机驱动。3.3天然气存储系统从压缩系统排出的压缩天然气经过进一步净化和干燥处理后，就可以直接供给天然气汽车使用。但是，如果采用直接方式售气的话，必将导致压缩机的频繁启动和停机，严重影响机组使用寿命：同时，可能使得充气时间过长，效率不高。因此，在加气站中应配置储气瓶组。压缩机工作时，首先向储气瓶组充气，当储气瓶组中的压力达到设定的最
27、高压力后，压缩机自动停机：此时，若有汽车充气，则按顺序充气程序，首先使用的是储气瓶组中的压缩天然气：当储气瓶组中的天然气压力降到设定的最低压力时，压缩机会自动开机，向储气瓶组再次充气。加气站储气瓶组的设计储存压力表和压缩机排气压力表相同，为25Mpa.总的储气容积依加气站的不同规模和标准而不同，各个加气站设计容积也有差别。但其原则是保证加气站的高效和建站的经济性。储气瓶组是加气站压力容器组件，分为立放式和卧放式两种，是专门为CNG加气站而设计的。作为CNG储存系统，气瓶组有单组式和多组式之分。单组式为容积较大的气瓶，如500L、IOoOL、1750L、的大型压力容器，钢瓶数量有三罐、六罐、九罐
28、组合。多组式气瓶组为了容积较小的气瓶，如45L、50L、80L、（水容积）等，气瓶数量为80200只。关于单组式和多组式的使用对比简述如下：1）地面储存一般为单组式气罐，（有三罐、六罐、九罐之分，根据加气站大小而定）适用于任何地面安装，气瓶制造按照ASME标准。气瓶壁厚比多组式的小气瓶壁厚39%左右。每个气瓶之间连接接头和阀门比多瓶式少（如三罐组则三个接头，气罐数少，接头少，输气直径大，结构紧凑，有良好的受冲击和抗震能力。气瓶上设有排水孔，每只气罐的容积大，如三罐组合的300OL（水容积）单组式气罐，一般可相当于每只46L（水容积）的气瓶60只，没有定期检查和试验的强检要求。多组式单组式s)o
29、( )( 一ass-怎)(O(Os2）多组式气瓶组按加气站设计充气量的大小，一般由80200只小气瓶组成。无论采用立式或卧式瓶组装置，都必须用管线将钢瓶联结一个单独的储气装置，而每一个气瓶都要装截断阀。困而，气瓶组的组装接头多于单组式（相比而言，增加了管道泄漏的潜在可能性）。输气管直径较小（相比于单组式，充气时流动阻力较大），气瓶定期检查和试验周期的标准要求为5年。3）以上两种CNG的储存系统相比而言，各有利弊。单瓶组一次性投入大，但维修费用低：多瓶组初期一次投入费用小，但使用维修费用高。如何确定选用CNG的储存系统形式，还得依据加气站的具体酌情选择。加气站储气系统可分为两类一一大批储存和分级
30、储存。两种储存方式之间的差异是向汽车充装压缩天然气的方式不同。大批储存可采用一个大型储气罐或一些较小的储气瓶（用管道连接起来）。加气时，所有气瓶中的压力下降速度相同。这种储气方式下气罐的高压气体利用率为20%,这样导致加气时间逐渐延长。分级储存是为了提高气体利用率设计的，采用高、中、低三组储气瓶组，由顺序控制盘进行充气和售气的自动控制，储存气体的利用率提到30%以上，有的达到58%。3.4控制系统作为加气站的五大组成系统之一，在工艺流程图上看不到加气站的控制。但控制系统对于加气站的正常运行是非常重要的，它使加气站中的其余四个组成部分之间得到有机的联系，形成一个自动化程度高、功能完善的整体。控制
31、系统就好象人的大脑，负责加气站各部分之间的协调运行，指挥着各部分的正常运行。没有设计完善、性能良好的控制系统，再先进的压缩系统、储气系统和售气系统和售气机也会”有劲使不上”，从而导致整个加气站性能的降低甚至瘫痪。控制系统涉及面较广。从功能方面划分，我们可以将其概括为4个部分:电源控制：压缩机运行控制：储气控制（优先/顺序系统）：售气控制。3. 4.1电源控制我们以驱动机为电动机的加气站来进行说明。这是因为加气站压缩机功率大多为132KW左右（母站电机功率为315KW）,实际应用中的加气站采用电动机作为驱动机的占绝大多数，只有少数加气站的驱动机为天然气。同时加气站中的控制盘，售气机等系统均要在有
32、电源供给的条件下工作。电源控制包括电源的分区供电，主电机的启动系统主电机和辅助电器的保护系统。通过对电源的控制。将直接完成对下述各个系统的自动控制。关于防爆措施的考虑。由于工作介质为天然气，且压缩机的工作压力为25Mpa,按国家标准GBJ58-83和SYJ25-87（等效参照国际电工委IEe和APl标准）所规定，根据各地所建加气站环境条件、设计具体情况，采用相应的防爆措施，电机及电气配套设施作相应的选择和考虑。3.4.2压缩机运行控制设置有自动启动、自动停机、故障点自动停机和紧急关机等控制项目。主要由压力、温度传感器，电子启动装置、微电脑控制装置及相应的自动阀门组成，达到状态控制功能和故障控制
33、功能的目的。a.自动启动控制当加气站储气瓶组的压力下降到设定的最低储气压力时，压缩机将自动启动、运行。b.自动停机控制当加气储气瓶组的充气压力均达到最高设定储气压力时.，压缩机将自动停止运行。C.手动控制在其他情况下，需要时使用各自的手动按钮也可以完成压缩机的启动或停机控制。d.故障停机控制这是对压缩机的一种保护性控制。当发生下列情况之一时，为了保护压缩机不受严重损害，将会自动停机。I传动机构润滑油压力过低，油位过低：II进气压力过低或过高：HII冷却水温度过高：IV任何一级的排气温度过高：V产生强烈振动（压缩机）：Vl天然气外泄浓度过高（适用于有罩房的机组）Vn紧急情况。对压缩机的启动或控制
34、是通过电源的接通或断开，压缩机进、排气管线上各种阀件的能通断等一系列控制过程的共同作用完成的。所以启动或停机控制又直接表现为对这些阀件的控制，及电源的通断控制。阀件的控制可以分为电磁阀控制、气动阀控制及手动阀控制三种。前两种用于自动控制，一般也可以进行手动控制：手动控制主要应用于紧急情况或停机检修时的控制。3.4.3储气控制（优先/顺序系统）通过优先/顺序控制装置实行对加气站的储气。该系统为机械自动程控装置。采用高精度的多级顺序阀组成对储气瓶组的程序控制充气，其主要技术参数如下：a.工作压力（MPa）b,顺序阀调节压力（MPa）25c.调节阀调节压力（MPa）20d.试验压力（MPa）40e.
35、工作流量（CNG）（m3h）600800注：调节阀调节压力一般设定为该装置的充气工艺流程：储气瓶组通常设计成具有三种不同设定气压力的三级储气瓶组，分别称为高端组、中端组、低端组，每组有一个或若干个储气瓶（根据所设计的容积及单个气瓶容积而定），其储气容积比一般为1:2:3。压缩机启动工作，达到一定压力后，按顺序阀对每一级（端）储气瓶加气首先对高端气瓶组充气，达到设定压力（22MPa）后，停止对高端组充气；自动切换到中端组充气，达到中端组设定最高压力（22MPa）后停止对中端组充气；切换到低端组充气；低端组达到设定压力（22MPa）后，对三端组同时充气的方法使得每一组气缸内的气都能得到冷却，从而使
36、气缸能达到可能的最高压力。对气瓶组的充气完成，压缩机自动停机。此加气顺序称为加气优先。当加气站为汽车进行加气时，储气瓶组中的气体压力会降低。加气时先用低压组气瓶的CNG,其次是中压组，最后是高压组。高、中、低压三组气瓶均设定了最低压力（20Mpa）,气瓶中的压力降到设定的最低值时（20Mpa）,压缩机不经过分级燃料贮气瓶，而直接给车辆充气（慢充）。加气完成后，压缩机将自动对储气瓶组进行充气补偿，直到达到各自的最高设定压力时停机。按优先顺序给分级CNG贮气瓶补充气源，仍为高压组一中压组的气动控制阀共同完成。3.4.4售气控制售气控制主要包含在售气机系统内，自动化程度更高，由程序控制盘完成，程序控
37、制盘是一种计算机系统,软件由四个部分组成，即；系统自检程序；单价设置程序；开放、关闭、电磁阀及流量检测计量、计价；显示输入程序。售气机与储气瓶组之间通过程序控制盘进行连接、控制、操作者只需取下加气枪接入汽车上的加气点，全部计量过程均由电子售气机自动完成。这一系统一般通过与加气站的储气相连，与压缩机组设备按标准规定有一定的距离。控制系统还可以对整个加气站可能出现的故障进行自我诊断和显示，并对紧急情况作声光报警。使加气站向着全自动化的方向发展，从而降低运行费用，进一步提高加气站运行的可靠性。3.5CNG售气系统大多数的天然气加气站属于零售性质（经营型）、快充站尤其如此。所以售出的CNG在付款之前必
38、须进行计量。售气系统由售气机和输气管路系统组成。售气机气路系统负责完成对售气过程的顺序控制和售气结束后自动关闭电磁阀。售气系统中最为重要的部件是质量流量计。质量流量计中目前发展较快和应用较广的是一种被称为科里奥利式质量流量计，它是通过测量科里奥利力的变化来反映质量流量大小的。所谓科里利力是指，处于匀角速度转动参照系中的运动体，对在转动参照系中的观察者看来，该物体除了要附加惯性离心力的作用外，还要附加另外一种惯性力的作用才能利用牛顿第二定律来描述物体的运动状态。气体入口阀门架hums气体由天然气输气站一进入本站经旋转球阀一减压阀一过滤器一流量阀一进储气罐f去脱水塔阀门架在正常的操作情况下要注意一
39、些事项，阀门的灵活性、压力表所调整的压力是否符合我们生产工艺的技术要求。检查管路上的各个接口是否有泄露。DT-35OoF低压天然气深度脱水装置使用说明书一、用途该产品利用分子筛的高效吸附特性，深度脱除天然气中水份，并清除部分Co2、HzS等杂质，适用于CNG充气站天然气深度脱水要求。二、结构本装置由分子筛脱水塔、换热器、分离器、循环风机和加热电炉等部件组成，设备分干燥吸咐系统和闭式循环再生系统两大部分，安全阀作为再生系统的保护装置。三、特点1、操作简单，维修方便，使用安全可靠；2、单塔吸咐量大，脱水深度低；3、采用外置电炉，闭式循环再生工艺，再生能耗低；4、风冷换热器，换热效率高，安装方便；5
40、、分子筛不受压缩机油污染，使用寿命长。四、呈1、吸咐流程原料气一吸咐塔一过滤器一干燥气体至压缩机。2、再生流程循环风机一电炉一吸咐塔一换热器一分离器3、冷吹即加热完毕后，再将吸附塔吹冷至常温。五、使用(见图1)1、设备启动前的准备及操作注意事项(1)设备启用或长期停用后再使用时，应用天然气逐渐置换出装置内的空气；(2)严禁用天然气通过设备吹扫脱水装置后面的管道；(3)再生过程中冷却风机启动后应当每半小时放一次分离中的水，装有排水阀的设备可自动排水。冬季北方地区再生加热时应接通电加热带。2、吸咐操作(1)用塔1吸咐：关闭阀2、4、5、6、7、8,逐渐开启阀1、3,湿气经塔1吸咐后经过滤器出撬装进
41、天然气压缩机。(2)当吸附塔1的成品气水露点通过在线露点仪检查超标后就该用塔2吸咐：关闭阀1、2、3、4、6、8,逐渐开启阀5、7,湿气经塔2吸咐后经过滤器出撬装进天然气压缩机。(3)两组干燥塔的作用：当一组进行吸咐操作时，另一组进行再生，两组塔交替工作。3、再生操作(1)再生塔1关闭阀1、2、3、4、6、8,将阀10打开，逐渐开启阀2,将塔1内的天然气放出至常压后关闭排污阀10,然后再全开启阀2、4,启动循环风机，当风机运转后，再接通电炉(风机与电炉的启动是互锁的)，用阀9控制风机出口的风量，来控制电炉出口温度。即阀9开的大循环风机出口进入塔内的天然气越少，电炉出口表2温度就越高，反之，电炉
42、出口表T2温度就越低，表T2温度应控制在250C-280C之间。表T-3上限设在37。C自动开启冷却风机，北方冬季再生时，换热器的出口下限温度控制在15左右，15。C自动关闭冷却风机，使冷却后的水不至于在换热器和管路内结冰。当温度达到表T-I设置的上至点230时，控制柜自动关闭电炉电源，循环风机和冷却风机继续运转进行强制冷却，当温度降至表T/设置的70时，控制柜自动关闭循环风机和冷却风机，停止冷吹，关闭阀2、4,让塔自然冷却至40以下，即可投入吸咐。为防止操作失误，排污阀10在不再生时，应常开。通常情况下，由于吸附的时间较长，当表2温度降到150可手动关闭循环风机，然后自然冷却到常温(2)再生
43、塔2关闭阀2、4、5、6、7、8,并逐渐开启阀6,将塔2内的天然气放出至常压后，又开启阀6、8,其余操作程序均与再生塔1相同。4、系统内其它装置说明系统内安全阀A1是防止再生系统超压而设置的，设置压力为O.03-0.04Mpac5、设备安装本设备安装无特殊要求，设备管线进出口方位见图2。六、基础参数1、型号DT-3500F/4.02、设计压力4.0MPa3、工作压力3.8MPa4、处理能力3500Nm3/h(3.5Mpa)5、工作环境温度30506、设计温度345C7、再生加热温度2102308、成品气常压露点-609、原料气含水量W500PPmv10、过滤器出口带精密过滤器IK设备压降0.0
44、1MPa12、吸附剂分子筛13、单塔吸附量210万方14、再生时间W8小时15、再生方式外置电炉，闭式循环再生16、冷却方式风冷17、干燥塔数2台18、防爆等级dIIBT419、防护等级IP6420、电源要求380V7%21、电功率电炉23KW罗茨风机4.OKw冷却风机0.5Kw电加热带0.5Kw22、控制方式专用控制柜，手动切换，自动再生23、设备噪声W70分贝24、防冻措施电热带、保温加热25、固定方式撬装船形底座无需固定26、设备重量4000kg27、外形尺寸2000X1600X2700七、电源及安装要求1、接线及安装电气接线见“脱水装置电气与控制原理图”(图3)。根据防爆要求，现场不设
45、开关。装置上所有电气设备，均由设在配电室(非防爆区)的脱水撬专用配电控制屏供电。将电缆接入随机电控柜，电控柜与脱水装置用电缆和信号线分别相连。其它电器接点必须牢固可靠，以防产生火花，装置必须可靠接地，电缆敷设必须符合防爆要求。2、控制屏的操作再生过程中配电控制屏具体操作如下：(1)首次使用时须检查电压的高低，工作电压最好不超过407伏，高于此电压电炉容易烧坏。再检查安装接线和配电屏的接地线，确保无误后，方可通电。(2)用兆欧表检查电炉的对地绝缘，绝缘应在3兆欧以上。(3)全开旁通阀9,按QAI按纽，启动循环风机检查循环风机的转动方向是否与护罩上的箭头指示方向相同。(4)在循环风机开启的状态下，
46、按QA3按纽，短暂的启动电炉，长不超过1分钟，通过电控柜上的电流表检查三相电流是否一致，如果相差较大，就说明有一组电炉有问题，应该检查。(5)按QA;按纽，启动冷却风机，检查冷却风机的转动方向是否与指示方向一致。(6)在循环风机和电炉都关闭的状态下，调动温度表T-3的上点与动点接触，检查冷却风机是否能自动启动，再调动下点与动点接触，检查冷却风机是否能自动停止。若都不能自动起停，应该分别检查接线和电控柜。(7)在循环风机启动状态下，关闭电炉的空气开关，按QA;按纽，启动电炉，此后调动T-I温度表的上点与动点接触，检查电炉是否能自动停止，否则，检查表的接线和电控柜。3、须注意的几点(1)在电炉加热过程中，可根据需要手动按TA3停止电炉加热，控制电炉温升；(2)装置在设计中不允许在不启动循环风机时启动电炉。八、故障判断1、控制柜上的电流表可以用来判断用电器的使用情况，即当电流表显示不正常时，说明电炉或风机出现故障，应及时停车检修；2、循环风机启动不起来，可能是再生工艺管道内有不畅通的因素；九、设备保养1、经常保持设备的清洁卫生，发现有松动的螺栓要及时紧固；
