企业培训_cng培训教材

安瑞科（蚌埠）压缩机有限公司营销中心 加气站技术普及手册目 录第一部分 城镇CNG供气技术的应用一、城镇CNG供气技术介绍 -1二、城镇CNG供气技术适用性分析 -5三、总结 -9第二部分天然气加气站介绍一、天然气汽车的优越性 -10二、天然气汽车加气站分类 -11三、天然气加气站设计参数 -11四、建站过程中及建站设备需执行的技术标准-13五、加气母站工艺 -14六、加气母站系统设备配置 -15七、加气母站设备及特点说明-16八、加气母站投资估算- -19九、加气子站工艺- -20十、加气子站系统设备配置- -20十一、加气子站工艺特点- -21十二、加气子站工艺设备- -22十三、加气子站投资估算- -24十四、加气站系统运行方案及拖车投资- -24十五、标准站工艺- -25十六、标准站系统配置- -26十七、标准站系统设备及特点说明-27十八、标准站投资估算 -33第三部分 CNG运输车及减压站介绍1.HGJ9360GG型高压气体运输半挂车- -342.撬装压缩天然气调压站- -38第一部分 城镇CNG供气技术的应用在二十世纪，由于环境污染及温室效应日益严重，人们逐渐把目光转向了被誉为清洁能源的天然气。天然气一直是我国大力发展的城市气源，特别是“西气东输”等项目的开展更将其推向高潮。由于气源条件和地理条件的限制，许多距离气源或输气干线较远，而用气量不大的中小城市，因铺设长输管线投资较大，而无法采用管输供气。因此，许多中小城市采用了非管输供气做为过渡气源或永久气源。综合起来，我国主要采用的非管输供气技术主要有下列三种：CNG供气技术、LNG供气技术及LPG混空气供气技术。CNG供气技术相对于管输供气、LNG供气、LPG混空气供气技术，在一定适用条件下有着明显的优越性。在国内，新奥集团股份有限公司是应用城镇CNG供气技术最多的单位，同时对其他三种供气技术也有应用。因此此部分以新奥集团的实践工作为基础，综合介绍城镇CNG供气技术，并对其适用性进行分析。一、城镇CNG供气技术介绍城镇CNG供气技术是一种非管输供气技术，将天然气通过公路等运输方式运到用气地，为提高单趟运输量并降低运输成本，在气源地将较低压力的天然气压缩至20.0 MPa或25.0MPa的高压（目前我公司生产运行压力分别为20.0 MPa和25.0MPa的两种CNG运输车）。主要有三个环节：A、CNG生产：将天然气净化并压缩到20.0 MPa或25.0MPa；B、CNG运输：将CNG输入CNG运输车中并运输到用气地；C、CNG减压：将高压的CNG减压到城市管网压力，然后计量、加臭送入管网。1、CNG生产新奥集团目前已建成并成功运营了廊坊站和山东站两个CNG加气站，分别负责京津大区和山东大区的非管输天然气供应，盐城站业已建成并准备对江浙地区供应非管输天然气。 CNG加气站主要生产工艺系统由过滤、计量、压缩、脱水、储存等组成。下面介绍主要的工艺及相关的参数。a压缩压缩工艺是CNG生产技术的核心。气源的压力一般较低，需要经压缩机压缩至20.0 MPa。新奥集团采用了水冷活塞式压缩机，四级压缩流程。以廊坊加气站为例,CNG生产能力为2500 Nm3/h，采用了排量为500 Nm3/h的天然气压缩机5台，如图1所示。气源压力为0.3 MPa，经压缩机一级气缸增至0.981.08 MPa，然后进入一级冷却器进行冷却，再进入一级油水分离装置进行油水分离；然后进入二级气缸，压力被增至2.983.29 MPa，再进入二级冷却器冷却；然后经三级气缸增至9.510.7 MPa，再进入三级图 1 廊坊CNG加气站压缩机冷却器进行冷却；然后经四级气缸增至20.0 MPa，再进入四级冷却器进行冷却，高压气体经四级油水分离装置进行油水分离后，经单向阀进入高压脱水装置。b脱水 天然气在高压状态下容易析出水分和形成水化物。水和二氧化碳、硫化氢结合，会对钢类容器造成腐蚀；水化物在聚集状态下类似冰或致密的雪，会缩小管道流通截面，堵塞管路、阀件和设备。因此为保证生产设备的安全，尤其是用于运输的高压钢瓶的安全，按照美国DOTE8009标准要求，出站天然气所含水分应少于7.8 mg/m3。通常采用的脱水方式有两种：高压脱水和低压脱水。当采用无油润滑式压缩机时，应采用低压脱水方式；当采用有油润滑压缩机时，一般采用高压脱水方式。新奥集团由于采用的是有油润滑压缩机，因此采用了固体吸附高压脱水装置，用分子筛做吸附剂。吸附剂吸水饱和后，采用电加热天然气来再生吸附剂。如图2所示。2、CNG运输（以运行压力20.0MPa运输车为例）经过大量调研，新奥集团确定采用瓶组式拖车做为CNG运输车。单车瓶组由8只筒形钢瓶组成，每只钢瓶水容积为2.25 m3，单车运输气量为4550 Nm3。由于CNG运输车必须耐高压，且处于运动状态，因此对安全性要求高，美国标准DOT-E8009对此有明确的规定。如何在保证安全性的前提下，尽量提高单车运输量？这与钢瓶的参数、材质、组装工艺、牵引车性能、公路等都有关。其中，钢瓶参数与天然气储量的关系如表1所示。由表中数据可知，设计压力对钢瓶的直径、最小壁厚有很大影响，从而影响了单瓶的储气量，新奥集团通过调研，选择了设计压力为20.0 MPa、直径为559 mm的钢瓶。新奥集团自己生产的CNG运输车如图3所示。表1 钢瓶参数与运输量的关系设计压力MPa直径mm最小壁厚mm长度m平均重量kg公称水容积m3天然气储量Nm316.655913.610.9722932.311493.120.055916.410.9727472.254568.826.645717.910.9724241.441446.3图3 新奥CNG运输车3、CNG减压供气CNG经运输车运输进站后，卸车进入调压间，经三级或二级调压减至0.30.4 MPa，然后经计量、加臭后进入城市管网。下面介绍CNG减压供气的主要工艺及相关参数。CNG减压的过程可近似地看作绝热过程，伴随着温度降低现象，由于压降较大，减压后的天然气温度会降到零下几十度。为避免低温对调压器等装置造成损伤，增加减压稳定性，并充分利用CNG的压力进行储气，通常采用三级减压。对于较小流量的减压装置，若不考虑储气，也可采用二级减压方式。以平谷的CNG减压站为例。来自运输车的CNG先进入一级紧急切断阀，然后进入一级换热器进行加热（换热器采用管壳换热器，气体走管程，热水走壳程），升温后的气体进入一级调压器进行减压，压力减至7.0 MPa；再进入二级换热器进行加热，然后进入二级调压器（内装紧急切断阀）进行减压，压力减至1.6 MPa后；如果储罐需要储气，则调节相应阀门向储罐充气，否则燃气进入三级调压器，将压力减至0.3 MPa；然后经计量和加臭工序输往城市管网。新奥集团自己生产的减压装置如图4所示。图4 新奥CNG减压设备二、城镇CNG供气技术适用性分析管输供气、CNG供气、LNG供气及LPG混空气技术各有自己的适用条件。新奥集团在不同的城市分别应用了这四种技术。下面结合实践，通过CNG供气方案与其他方案的比较及实例，来分析城镇供气技术的适用性。1、CNG供气方案与管输供气方案的比较目前新奥集团共有三个城市采用管线供气方案，这三个城市皆临近天然气长输管线且用气量较大。实践证明，管线供气具有供气稳定可靠、便于运行管理的优点，并且在距离较近的条件下，其经济性也较好。 不过，管输供气方案在某些情况不宜使用。例如，诸城现状人口有17万，远期的用气量较大，附近并无气源，铺设几百公里的长输管线来供气显然是不经济的。但采用CNG供气方案，则具有投资省、工期短、见效快、运营成本较低的优点。 CNG供气与管线供气方案的选择主要取决于供气规模和气源距离，如图5所示, 其中，CNG供气方案中包括了CNG加气站、运输车、减压站、管网；管输供气方案包括长输管道、门站、管网1。天然气原料价格取1.2元/m3。结合大量的实践，可得出如下结论：a供气规模相同的情况下，随着运距的加大，CNG输送和管线输送的投资及成本均呈现增长趋势，其中管线方案的增幅较大；b当供气规模较小时（2万户），当运距超过一定距离时（80 km）CNG供气方案优于管线供气方案，距离越大，CNG供气方案的优势越明显；随着供气规模的增大（5万户），CNG供气方案优于管线方案的运距也增大（300 km）。价格 元/Nm3运输距离 kmDBCAA、 管输供气方案（2万户）的燃气成本；B、管输供气方案（5万户）的燃气成本；C、CNG供气方案（2万户）的燃气成本；D、CNG供气方案（5万户）的燃气成本图5 CNG与管输供气成本比较因此，CNG供气方案相对于管线供气方案，更适于向气源相对较远、用气规模不大的中小城镇供气。2、CNG供气方案与LPG混空气供气方案的比较许多城镇采用LPG混空气做为主要气源，但新奥集团仅将该方案作为备用气源。例如葫芦岛分公司采用管输气为主气源，而将LPG混空气做为管线检修时的备用气源；黄岛分公司采用CNG为主气源，将LPG混空气做为备用或调峰用气源。这主要是从燃料综合成本上来考虑的。LPG混空气方案的燃料成本如下表所示。表2 LPG混空气方案燃料成本热值MJ/m3原料成本元/m3其他成本元/m3综合成本元/m3售价元/m3盈亏元/m3比价元/100MJ453.31.04.33.8-0.58.3CNG供气方案中，气源价格取为1.2元/Nm3,热值为40 MJ/Nm3，经加气站核算压缩加气成本为0.3元/Nm3，假设城市日用气量为40000 m3。我们分别对100 km和500 km的运输距离进行测算，燃料成本如下表所示。表3 CNG供气方案燃料成本距离kmCNG运输车（辆）运输成本元/Nm3其他成本元/m3综合成本元/Nm3售价元/m3盈亏元/m3比价元/100MJ10050.250.42.152.50.356.050090.660.42.562.5-0.066.0事实上，从新奥集团的两个CNG加气站到各减压站之间的距离均在100200 km之间，CNG到减压站的价格均在1.72.0元间，因此实践证明CNG供气方案优于LPG混空气方案。另外，如果CNG原料价格较低，使压缩后的CNG价格低于1.4元/Nm3，即使运输距离为500 km，采用CNG方案仍然能盈利，优于LPG混空气方案。3、CNG供气方案与LNG供气方案的比较新奥集团准备在蚌埠采用城镇LNG供气技术。分析结果表明3，CNG与LNG供气方案各有自己的优势，影响方案选择的因素主要有：气源情况、运输距离、供气规划、供气规模。a气源情况 CNG加气站生产设备已实现国产化，投资成本较小，运行费用较低，因而对气源地的要求不高。这使着我们能较灵活地在靠近用气城市的周围选择CNG生产地，从而降低CNG的运输成本。 而对于LNG母站，由于净化、液化工艺复杂，要将天然气冷却到-163 以下，设备投资大，运行费用高。LNG液化站一般应建在气源处，气源充足，气价低，LNG产量大，便于回收投资。因此，LNG液化站一般距离用气城市较远。 由于LNG液化站的投资比CNG压缩站要大得多，在此不予分析，我们仅对LNG和CNG的出厂价给予比较：表4 CNG与LNG出厂价格（调查价格）CNG北京压缩站CNG廊坊压缩站LNG濮阳液化站LNG深圳接收站LNG日本接收站1.75元/ Nm31.75元/Nm31.6元/Nm31.65元/ Nm31.46元/ Nm3b运输距离 从单车运输量看，水容积为27 m3的LNG运输车单车运输量为16740 Nm3，是CNG运输车运输量（4550 Nm3）的3.6倍，因此LNG的运输费用明显低于CNG。我们计算了LNG运输车的运输成本：对于前述供气能力，当运输距离为100 km时，需2台LNG运输车，运输成本为0.0405元/ Nm3；当运输距离为500km时，需3台LNG运输车，运输成本为0.1817元/ Nm3。CNG相应运输成本如表3所示，所以在相同运输距离条件下，CNG运输成本明显高于LNG。不过，前面已提出，LNG气源地一般较远，而CNG的气源地相对较近，这在方案比较中必须充分考虑。c供气规划 在何时通过长输管道供气也是影响方案选择的一个主要因素。因为如果在较短的时间内即可通气，CNG方案中的球罐就可发挥作用，LNG储配则需另建球罐；CNG系统较简单，可方便地挪为他用。假设系统供气设计能力为4000 Nm3/h，日用气量为4万Nm3。则考虑相同的储气能力，LNG供气方案中气化站的主要设备投资为620万元；CNG供气方案中减压站的主要设备投资为946万元，其中球罐投资为780万元，在长输管线到达后还可继续利用1。 如果在较长时间内仍无管道供气的可能，考虑到气源价格及运输费用，应优先考虑LNG方案。d供气规模 对于在一定时间内有可能长输管道供气的城市，暂时采用非管输供气，逐年用气规模的大小对方案的选择影响很大。对于刚开发的且在三、四年内能实现管输供气的中小城市，用CNG供气方案可较快速地实现供气。尽管CNG运到储配站的价格可能会高于LNG方案，但由于前几年用气量不大，且考虑到初投资及设备的使用连续性，选择CNG方案会更好。对于短期内用气规模较大的城市，考虑到运行费用的原因，LNG方案可能是较好的选择。4、平谷减压站实例平谷燃气公司是新奥集团第一家成功将CNG技术应用于城镇的燃气公司，距气源地-廊坊加气站约115Km，平谷市城区人口约10万余人。廊坊加气站建设周期为5个月，包括土建和设备在内的总投资为550万元。平谷场站建设投资进度如表5所示。平谷燃气公司从签定合同到通气点火仅用了5个月的时间，用2辆CNG运输车轮流供给燃气；随着用户的增多，逐步增加储罐、CNG运输车等投资。通过这种方式，平谷迅速地用上了天然气，达到见效快的目的，同时也减少了初期投资。表5 平谷CNG减压站投资进度时间1999年2000年2001年合计投资项目减压系统、计量加臭系统、2辆CNG运输车及站内其他投资1000m3储罐1辆CNG运输车投资额（万元）8101501301090平谷燃气公司从廊坊母站购买的CNG价格为1.75元/Nm3，加上运输成本、子站和管网折旧及其他相关成本，燃气综合成本价格为2.25元/Nm3，售出价格为2.5元/Nm3，每标方CNG可盈利0.25元/Nm3，具有一定的经济效益。三、总结通过对城镇CNG供气技术的介绍及其适用性的分析，我们不难发现城镇CNG供气技术具有工艺简单、投资省、成本低、工期短、见效快的优点，适于向距离气源相对较远、用气规模不大的中小城镇供气，特别适于向规划管输供气的城市供应过渡气源。第二部分 天然气加气站介绍一、天然气汽车的优越性随着国家和地方政府关于燃气利用的有关具体政策、法规、鼓励措施的相继出台和完善，为天然气汽车的发展提供了广阔的空间。以天然气为燃料的汽车与以汽油、柴油为燃料的汽车相比具有明显的优势，具体有如下几个方面：1、污染少据统计，目前各大城市汽车尾气排放是造成城市空气污染的主要原因，它占了空气污染源总量的60%以上，将汽车燃料由汽（柴）油改为天然气后，尾气污染会明显减少。与汽油相比，天然气汽车尾气中，CO减少97%，HC减少72%，NOX减少39%，CO2减少24%，SO2减少90%，汽车噪音亦降低40%，可以说天然气是汽车最佳的清洁燃料。2、运行费用低天然气与汽油按同等热值相比较，有关费用比较如下表：天然气与汽油比较分析燃料热值价格运行里程运行价汽油43.953（kj/kg）3元/kg4.77km/kg0.63（元/km）天然气44.688（kj/kg）1.5元/ m34.1km/ m30.37（元/km）通过上表可见，1立方米天然气的热值要比1公斤汽油产生的热值略高，但使用天然气的汽车与使用汽油的汽车相比，每公里可节省费用约0.26元。若将汽油车改装为双燃料汽车所需要费用为6000-10000元/辆，正常运行情况下，一年时间即可收回改装费用。3、运行安全天然气相对密度（空气为1）小，为0.58-0.62，泄露后很快升空，易散失，不易着火；汽油蒸汽较重，液态挥发有过程，易着火爆炸。另外，天然气汽车的钢瓶系高压容器，其材质及制造、检验、实验在各国均有严格的规定控制，在我国有汽车用压缩天然气钢瓶标准，钢瓶实验压力高于工作压力4倍，并安装防爆设施，不会因汽车碰撞或翻覆造成失火或爆炸，而汽油汽车的油箱系非压力容器，着火后容易爆炸。4、汽车燃料可备用天然气汽车的天然气燃烧完毕，可能一时难以找到天然气加气站充气，可继续保留汽车的汽（柴）油供气系统，另增天然气供应系统，将天然气减压后直接供给内燃机，可通过转换装置选择天然气或燃油。二、天然气汽车加气站分类由上面介绍可知，天然气汽车必将在国内快速发展，这必将带动加气站的建设。下面根据我公司的建站经验和我们现有的这方面的资料，对加气站的分类、工艺、设备投资等做一简要介绍，供大家参考：根据该行业的惯例，可以将加气站分为以下几类：加气母站：直接从天然气管网取气，将天然气压缩到25 Mpa，通过加气柱将压缩天然气充装进入高压气体运输半挂车，向加气子站或中小城市供气以及通过售气机向天然气汽车供气，目前国内也有的加气母站不给天然气汽车加气，只向高压气体运输半挂车充气。加气子站：接收高压气体运输半挂车运来的压缩天然气，通过储存、加压等一系列工艺进行后，通过售气机给天然气汽车加气。标准站：直接从天然气管网取气，通过过滤、加压、脱水、高压储存等一系列工艺，通过售气机将压缩天然气充装进入天然气汽车储气罐中。三、天然气加气站设计参数1、建站方案由于没有具体项目，以下介绍分别以假想的工艺条件分别就加气母站、子站，标准站分别进行介绍，等用户有具体项目时，再根据实际情况为用户编制方案。项目概况：某城市准备在市区内建设给天然气汽车加气站4座，城市中压管网运行压力0.3MPa，进入城市门站以前的长输管网运行压力1.0-1.6MPa，鉴于以上假设情况。我公司提供两种建站方案供用户选择：方案一：采用加气母站、加气子站的形式，将母站建在城市门站内或门站以前的天然气长输管网上，直接从天然气高压管道上取气，经脱水、压缩、后处理等工艺，通过加气柱将高压天然气充装进入高压气体运输半挂车（以下简称子站拖车），利用子站拖车给子站供天然气。在子站内利用子站拖车从母站运来的高压天然气，通过子站压缩机、高压储气瓶组和售气机给车辆加气。此种方式的规模如下：给半挂车供气的加气母站1座，日供气量40000 Nm3；给天然气汽车加气的加气子站4座，每座子站日加气量10000 Nm3；运输部分，通过优化设计，配置CNG子站拖车8部，牵引头4辆。方案二：采用标准站的形式，将加气站建在市区内，直接从城市中压管网取气，经脱水、压缩、后处理等工艺后，高压天然气进入储气瓶组，通过售气机给车辆加气。此种方式的规模如下：给天然气汽车加气的标准站4座，每站的日加气量10000 Nm3；2、主要工艺参数a气质情况由于没有天然气成分组成及其物理特性等参数，该方案以气质满足现行国家标准天然气（GB17820）的二类气质指标和行业标准汽车用压缩天然气（ST/Y7546-1996）的规定为依据进行方案设计。b建站参数：方案一：加气母站：进气压力：1.0-1.6 MPa 排气压力：21.0 MPa 日供气量：60000 Nm3加气子站：进气压力：4.0-20.0 MPa 排气压力：25.0 MPa 单机排气量：680-1400 Nm3/h 日加气量可满足15000 Nm3子站拖车：工作压力：20.0 MPa 运输气量：4550 Nm3/部 剩余压力：3.5 MPa方案二： 进气压力：0.3 MPa排气压力：25.0 MPa日加气量：15000 Nm3四、建站过程中及建站设备需执行的技术标准GB50028-98 城镇燃气设计规范GB50236-98 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB7258-1997 机动车运行安全技术条件JB4185-1986 半挂车通用技术条件Q/SHJ11-2001 高压气体长管拖车SY/T7546-96 汽车用压缩天然气API 618-1995 用于石油、化学和天然气工业的往复式压缩机JB/T90115-1999 大型往复活塞式压缩机技术条件Q/JJ J64-2000 CNG压缩机技术规范 GB50156-2002 汽车加油加气站设计与施工规范 JB/T10298-2001 汽车加气站用天然气压缩机GB3836 1-83 爆炸性环境用防爆电器设备通用要求 GB3836 2-83 爆炸性环境用防爆电器设备，隔爆型电气设备“d” GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB4208 外壳防护等级 GB150-1998 钢制压力容器 GB/T3853-1998 容积式压缩机验收试验 GB/T7022-1996 容积式压缩机噪声声功率级的测定GB/T7777-1987 往复活塞压缩机机械振动测量与评价下面就以上提到的两种方案分别进行工艺及设备方面的介绍：方案一：五、加气母站工艺1、加气母站工艺参数项目给子站拖车供气的加气母站一座进气压力1.0-1.6 MPa排气压力21.0 MPa压缩机台数3台日供气量60000 Nm3/d（按日运行20小时计算）注：加气站运行时间一般按日运行14-16小时计算，此站按日运行时间20小时计算，有些偏高，主要从适应子站用气量角度考虑。2、工艺简介管道输送来的高压天然气首先经过过滤缓冲装置和计量，对进站气体进行计量，使气体较为纯净，压力趋于稳定，气质不低于国标GB17820天然气的类指标要求，能够保障压缩机系统正常运行。此部分采用双路结构运行，一开一备，以方便检修。经过预处理过的气体经过截止阀进入固定式压缩机系统。本套压缩机系统采用3套W-1.6/1016-210型三级差活塞式天然气充瓶压缩机并联，在用气量小时开两台即可满足要求，在用气量大时也可3台压缩机系统同时工作，最大小时供气量可达到3150-4800 Nm3。气体进入压缩机系统后，经过三级压缩使压力达到21.0 MPa，级间气体通过水冷却器和油水分离过滤器进入下一级。压缩机系统的PLC(可编程控制器)对整个系统进行信号采集、故障诊断、故障显示与保护停机、顺序启动/停机等全过程管理。压缩后的高压气体通过干燥塔对高压气体进行过滤、除油吸附和再生等工艺，使高压气体质量达到国家有关标准，最后通过加气柱给子站拖车加气。3、加气母站工艺流程框图水 箱循环泵冷却塔缓冲罐燃 气 管 网过滤器流量计天然气压缩机加 气子 站后处理系统半挂车加气柱六、加气母站系统设备配置加气母站主要设备配置序号项目主要设备-参数数量备注1预处理系统缓冲罐1套安瑞科集团紧急切断阀过滤器及配套阀门流量计-计量精度1.0级、带温度压力补偿2压缩系统W-1.6/1016-210型天然气压缩机-小时供气量1050-1600 Nm3、包括底座、主机、电机、级间冷却器、油水分离器、各级压缩段及冷却器安全阀等3套安瑞科集团PLC单机控制-软启动、带配电柜等。3天然气干燥系统再生式深度脱水装置-包括过滤冷却、分离、加热等整套气体处理设备。 1套配套国内厂家回收罐及其配套阀门、管件、安全阀等4冷却水循环系统循环水用离心泵1套配套国内厂家冷却塔，带防爆电机高频电子除垢器水箱5加气系统子站拖车加气柱2套进口元件组装6安全系统可燃气体浓度检测、报警并与压缩机、排风系统联动。1套安瑞科集团厂房排风系统7管道、阀门、控制系统各种不锈钢管、螺纹球阀、单项阀、卡套等管件1套高压管件、管道采用进口元件七、加气母站设备及特点说明1、预处理系统该系统主要由过滤器、缓冲罐、流量计、出现紧急状态时的控制阀门及旁通阀门组成，其各部分的作用如下：过滤器：在进站截止阀后设过滤器，天然气通过时，过滤器中过滤网把天然气中悬浮杂质截留下来，保证天然气纯净度，满足压缩机正常工作。缓冲罐：通过使气体低进高出，不直接冲击站内管道，并使天然气压缩机压力进口压力平稳，保证压缩机正常工作。流量计：采用气体涡轮流量计，对进站天然气瞬时流量和累积流量进行测量。气体涡轮流量计由涡轮流量变送器、前置放大器和涡轮流量显示仪组成。天然气流经变送器时，气体动能直接作用于叶轮的螺旋叶片上，驱使叶轮旋转。当由铁磁材料制成的叶片旋经固定在壳体上的磁电感应式信号检出器中磁钢时，则引起磁路中磁阻的周期性变化，在感应线圈中产生近似正弦波的电脉冲信号。该电脉冲信号的频率在被测流体一定的流量和粘度范围内与被测流体的体积流量成比例。将此信号输入显示仪表进行运算处理即可转换出所测气体的总量。流量计主要参数：流量计个数1设计压力MPa2.5 MPa最大流量5000 Nm3/h显示形式Nm3（带温度压力补偿）紧急控制阀门：在加气站出项紧急情况时，可利用该阀门在远断将进站天然气截断，以防止发生事故或事故的进一步曼延。该控制阀门可以是电动球阀，也可以是紧急切断阀。2、压缩机系统本套压缩机系统采用固定式结构，公共底盘上容纳了压缩机、电机、控制系统、安全防护系统、水冷式冷却器、气体回收及放空系统，压缩机系统的主要特点：天然气压缩机是天然气加气站的心脏，本套设备选用的压缩机为安瑞科（蚌埠）压缩机有限公司生产的W型压缩机。安瑞科公司为我国最大的压缩机生产制造商之一，该公司已通过ISO9001质量体系认证和补军认证，所产压缩机性能可靠、质量优良，产品远销72个国家和地区。压缩机气缸润滑方式采用少油润滑设计，活塞环、填料及气缸均具有较长的使用寿命。所有气阀均为国际著名品牌奥地利HOERBIGGER产品。压缩机气缸表面采用离子氮化技术，提高气缸表面硬度，使气缸内腔磨损降低到最低值。压缩机易损件更换时间可达6000小时以上。压缩机由电动机驱动，电动机与压缩机采用直联，传动效率高。级间气体采用水冷，压缩机气缸亦采用水冷。母站压缩机主要技术参数：压缩机数量3台型号W-1.6/1016-210压缩机级数3吸气压力1.0-1.6 MPa（表压）排气压力21.0 MPa（表压）单台流量1050-1600 Nm3/h压缩机最高允许排气温度160润滑油耗量200g/h噪声声功率级105dB(A)冷却水耗量12.5T/h压缩机转速980rpm母站压缩机驱动电机主要技术参数：类型隔爆电动机制造商南阳防爆电机厂额定功率185kW转速980rpm电压380V,50Hz,三相防爆等级dBT4起动方式软启动联轴器类型弹性联轴器3、后处理系统天然气经过脱水、分离和除油装置后，可最大限度除去气体中的水分、杂质和油分，保证气体中所含油分10 ppm、微尘含量5 mg/m3、微尘埃粒子5m、在常压下露点温度-55。本套设备采用双塔全自动再生干燥器，主要性能特点如下：整体固定式双塔结构，可连续工作，不间断处理出洁净、干燥的气体。干燥塔出口配置一级高效气液分离器。过滤精度5m，能有效除去干燥过程中，吸附剂粉末脱落造成的二级污染。干燥塔壳体上设置压力表和温度表，直观显示工作压力及再生温度等工作状况。壳体外表面覆盖高效保温棉及银白色波纹铝合金板，保温效果好，外观漂亮。壳体上下封头设有加料口和排料口，方便更换吸附剂。多点温度传感器监控，准确显示、控制加热器出口、再生气出口、冷却器出口温度，控制参数输入PLC中央处理器处理，并按设定程序控制动作，所有控制参数均能在控制器液晶屏上显示。加热器过热保护开关，避免加热器干烧，保护电加热元件寿命。全自动控制方式，控制器面板设有手动和自动，且手动方式优先。精心选配硬件，关键元器件优选原装进口产品。4、加气母站控制系统本套设备采用PLC自动控制系统，PLC为国际著名品牌德国SIEMENS公司产品，软件为安瑞科公司自行开发。PLC放置在控制室中的控制柜中，可以集中控制压缩机所有功能，并同时控制电机、冷动系统、回收放空系统、优先顺序控制系统的所有操作，保证压缩机能安全运行。主要性能特点如下：压缩机吸气压力、各级排气压力、温度以及润滑油压力、温度等工况参数值均通过变送器以实时方式传递给PLC，从PLC上可进行实时控制和显示并且很容易在PLC上调整和设置参数。显示屏幕全中文操作界面，可向用户提供一个易于操作的支持平台。可自动式或手动来操作压缩机起/停机。带有压缩机运行累计工作时间计时器。加气母站PLC具体控制项目及系统动作方式：项目状态类型动作压缩机油压低压力表关断吸气压力低/高传感器关断第一级排气温度高温度传感器关断第二级排气温度高温度传感器关断第三级排气温度高温度传感器关断第一级排气压力高压力传感器关断第二级排气压力高压力传感器关断第三级排气压力高压力传感器关断站内天然气浓度高探测器报警驱动电机过载探测器关断风扇电机过载探测器关断紧急关断开关关断5、子站拖车加气柱本套设备为单枪高速加气柱，由耐腐蚀材料制成，并且在下部焊有支撑板，并带有白色外表涂层，为加气管线提供不锈钢面板，上面有压力计和关断阀。高速加气管线带有放空装置，可以通过加气拄顶端将尾气放空到大气中去。供货范围中包括一个高速加气枪，同时还可以根据用户要求配置质量流量计对加气数量进行精确计量。拖车加气柱主要参数：数量2套最大流量6435Nm3/h（4000SCFM）压力传感器4-20mA输出，最大工作压力35MPa。最大30伏直流电输入。压力级别35MPaMAWP（5000psig）电气级别1类1区D组外壳单线加气，立柱式支撑，固定在地面上设计制造标准UL/CSA，NFPA52，ASME。八、加气母站投资估算加气母站1座，进气压力1.0-1.6MPa序号项目数量价格（万元）1预处理系统1套19.62压缩系统3套1443天然气干燥系统1套504冷却水循环系统1套95管道、阀门、控制系统、安全系统及拖车加气柱646设备投资总计286.6九、加气子站工艺1、加气子站工艺参数项目给NGV汽车供气的加气子站一座气源子站拖车压缩机台数1台排气压力25.0 MPa日供气量15000 Nm3/d2、工艺简介由子站拖车从母站运来的压缩天然气（压力20.0 MPa）经卸气柱卸气，并通过流量计精确计量（如用户需要的话）后，向高、中、低压储气瓶组储气，待压力趋于平衡后，压缩机启动，将子站拖车内的气体充入储气瓶组，直到储气瓶组内压力到25.0 MPa。有汽车加气时，再分别从低、中、高压储气瓶组取气，也可直接从子站拖车取气，经售气机计量后给天然气汽车加气。当储气瓶组中的气体压力低于最低设定值时，压缩机启动，将天然气从子站拖车充入储气瓶组中。以上卸气、充气过程均可通过顺序控制盘进行自动化控制。3、加气子站工艺流程图二：加气子站流程框图储 气瓶 组卸气柱压缩机充气顺序盘高压气体运输半挂车加气机加气机NGV汽车NGV汽车NGV汽车NGV汽车十、加气子站系统设备配置4座加气子站主要设备配置序号项目主要设备清单数量备 注1卸气系统主要设备卸气柱，可选配质量流量计等设备4套卸气柱采用进口元件组装，流量计可选用进口设备2压缩系统选用V-0.28/40200-250型带隔音房的撬装压缩机4套安瑞科集团3自动控制系统包括充气顺序控制、压缩机开、停机控制及各种安全控制4套安瑞科集团，主要元件进口4方案一储气系统大容积无缝储气瓶组，水容积1.33m3的无缝钢瓶6只，配套阀门、管件、安全阀等，执行标准：ASME -24套安瑞科集团4方案二采用井储式储气,水容积2m3的6口井, 水容积12m3。由厂家负责安装，配齐所有阀门管件4套配套国内厂家5售气系统双抢售气机8台配套国内厂家6阀门管件及安全系统各种高、低压阀门、管件、可燃气体报警器4套配套国内厂家7CNG运输车运输气量4550Nm3，（实际需求数量需按实际情况确定）8辆安瑞科集团8牵引车与半挂车匹配4辆配套国内厂家十一、加气子站工艺特点1、 卸气柱后可设置大口径流量计（根据用户要求选用国产或进口设备），对所卸入的天然气进行精确计量。2、天然气压缩机进口压力范围高达4.0-20.0 MPa，使得压缩机在子站拖车的任何压力下均能向储气瓶组及汽车中充气，保证了加气站为汽车加气的连续性。3、 加气子站内设置天然气浓度报警器，并与压缩机控制系统连锁，当检测到的天然气浓度高于设定值时，报警器报警，同时连锁系统启动，压缩机停机。4、高压管道及压缩机系统中安全卸放的天然气通过集气管汇集后集中排出站外，提高加气站的安全性。5、加气子站自动控制系统控制系统以西门子PLC可编程控制器为核心，具有对电源、压缩机、生产环境及工艺过程进行全面监控的功能。a对供电电源、电动机启动系统及辅助电器等进行控制；具有电机过载、过流等保护；对主电机采用交流电机软启动器启动方式，启动平稳，对压缩机及电网无冲击，对供电容量要求较低。b压缩机组控制及保护：压缩机组控制及保护是此系统的核心部分，采用西门子PLC对监控点模拟量进行控制，共有如下功能； 根据系统工艺要求，压缩机自动启动运行和自动停机； 一级进气压力、二级排气压力测控、显示； 一、二级排气温度测控、显示； 压缩机润滑油压力、温度测控并显示，同时在润滑油温度过低时具备自动加热功能。 具有现场手动启动运行或停机的功能； 紧急状态或故障时的保护停机。c环境监控：在压缩机房设有可燃气体浓度监测控制，超浓度报警并与风机、电机联动，自动抽风，自动停机，保障工作场所的安全性。d配气自动控制： 压缩机可通过顺序控制盘对高、中、低压三组储气瓶组顺序补气，售气机可通过顺序取气系统从低、中、高三组储气瓶组顺序取气，合理、快速、高效的给汽车加气。顺序控制盘控制向高、中、低三组储气瓶组的供气顺序及压缩机的开启，气瓶组压力低于设定值时，具有自动补气功能。储气瓶组最低压力设定值项 目低压瓶组中压瓶组高压瓶组瓶组内天然气补气压力，MPa12.018.022.0顺序取气系统自动控制由高、中、低压储气瓶组、压缩机及子站拖车的取气，提高加气效率；紧急控制当系统出现紧急情况时，可快速切断各高压气瓶向加气机的供气管路。e人机界面直观的控制方式： 采用西门子PLC与显示屏结合的系统设计，可显示整个工艺流程图及流程中的监控点；并具有故障报警、故障信息提示等功能； 保存一定数量的各类报警、停机信息和数据并可随时查询上述数据。十二、加气子站工艺设备1、 卸气柱由拖车从加气母站运来的压缩天然气通过卸气柱集气，至储气瓶组、加气机或压缩机进气口，可根据用户要求配置高精度质量流量计。2、加气子站压缩机a每座加气站采用V-0.28/40200-250型CNG子站专用天然气压缩机1台，配备90 KW防爆电动机，可以在4.0-20.0 MPa进气压力下正常运行，其排气量为680-1400 Nm3/h.b 压缩机采用德国曼内斯曼德马克公司的技术，气阀采用世界著名的贺尔碧格气阀，压缩机机型采用V型，结构紧凑，生产负荷小，启动转矩小，惯性力平衡性好，机械震动小，可靠性高，适用于加气站频繁开启。c整机采用风冷式，尤其适合于北方冬季寒冷地区。d压缩机直接与电机连接，无须减速装置，传动效率高。e整机采用撬装，主、辅机安装在同一撬块上，用隔音消声房将整个压缩机组罩于房内，不需要另建厂房，易于安装，节省投资，另外。房内配置防爆照明灯、排气风扇及防静电设施，安全性高。f压缩机采用软启动和可编程控制器（PLC）控制，系统进气压力、排气压力、润滑油压力、各级排气温度可进行远程监控操作，控制及时灵活，自动化程度高、性能先进可靠。3、加气控制系统储气瓶组压力与汽车气瓶剩余压力之差直接影响加气时间，顺序控制盘和加气机内的顺序取气系统可控制取气顺序，提高汽车加气速度。4、加气子站储气系统方案1：储气系统采用大容积储气瓶组，每站用1套（含6只钢瓶）水容积为8.0m3的大容积储气瓶，按高、中、低压配置，最大储气量可达到2380Nm3； 主要组成部分储气瓶（6只）、框架、阀门等工作压力MPa1.0-25.0工作温度-4060设计压力MPa27.6充装介质压缩天然气水压试验压力MPa34.5气密性实验压力MPa27.6单只钢瓶水容积m31.33总水容积m38.0充装天然气总容积Nm32380单只钢瓶规格mmmmmm61029.36100设备总重量kg20700方案2：采用储气井储气，单井水容积2.0 m3，井深100m，钢管直径7，工作压力25.0MPa，系统总水容积12.0，最大储气量3540 Nm3。5、加气子站售气系统售气系统采用双枪售气机，利用质量流量计来计量充入天然气汽车高压储气瓶中的压缩天然气体积。考虑该站的实际情况，在站内配置2台双枪售气机。十三、加气子站投资估算加气子站：4座 每天加气量10000Nm3序号项目数量价格（万元）1卸气系统（不含流量计）4套202带隔音房的压缩机组4套3163自动控制系统4套764储气系统（方案一）4套392储气系统（方案二）3605售气系统8台1366管道、阀门、管件、控制系统、及安全系统4套1007设备投资总计方案一1040方案二1008十四、加气站系统运行方案及拖车投资子站拖车加满气时间：