压缩天然气供应.doc

海港加气站培训资料压缩天然气供应压缩到压力大于或等于10Mpa且不大于25Mpa的气态天然气称为压缩天然气，简称CNG。压缩天然气在25Mpa压力下体积约为标准状态下同质量天然气体积的1/250。压缩天然气供应系统泛指以符合国家标准的二类天然气作为气源，在环境温度为-4050时，经加压站净化、脱水、压缩至不大于25Mpa的条件下，充装入长管拖车的高亚储气瓶组，再由长管拖车送至城镇CNG汽车加气站，供汽车发动机作为燃料，或送至CNG供应站，供入居民、商业、工业企业生活和生产的燃料系统。一、 压缩天然气加气母站 加气母站是指通过长管拖车向汽车加气子站或压缩天然气储配站供应压缩天然气的加气站。压缩天然气加气母站一般由天然气管道、调压、计量、压缩、脱水、储存、加气等主要生产工艺系统及控制系统构成。压缩天然气在压力、质量等条件满足加气要求时，通过顺序控制盘完成储气或加气作业。一般加气母站在顺序控制盘的控制下可完成以下三种作业：通过加气柱为长管拖车的高压储气瓶组加气。将压缩天然气充入站内储气瓶组。为便于运输操作，降低压缩费用，储气瓶组一般起充压力分为高、中、低三组，充气时按照先高后低的原则对三组气瓶分别充气。为天然气汽车加气，有两种方式，一是直接经压缩机为天然气汽车加气；二是利用储气瓶组内的压缩天然气为天然气汽车加气。其主要工艺设备：1、 调压计量装置2、 天然气净化装置脱硫除尘脱水在汽车驾驶的特定区域内，设备在最高操作压力下，天然气露点不应高于-13；当最低温度低于-8时，天然气露点应比最低气温低5。因此，当天然气含水量超过该规定时，站内必须设脱水装置以降低二氧化碳、硫化氢水溶物对系统的腐蚀，以及防止压缩天然气在加压膨胀降温过程中供气系统出现冰堵现象。根据设置位置的不同，天然气脱水装置可分为低压脱水、中压脱水和高压脱水三种。低压脱水装置位于压缩机进口之前，由前置过滤器、干燥吸附塔和后置过滤器组成脱水系统；由加热器、循环风机和冷却器组成再生系统。低压脱水装置为闭式循环再生方式，占地面积较大，投资费用高，能耗大；但维修费用较低，对压缩机具有一定的保护作用。一般国外进口压缩机在运行中限制凝水量，常选用低压脱水装置。高压脱水装置位于压缩机之后，由前置过滤器、分离器、干燥吸附塔和后置过滤器组成脱水系统；由调压器、加热器和冷却器组成再生系统。再生气来自压缩后的成品气，经调压器减压后依次进入加热器、再生塔，带走再生塔中解析的水分，进入冷却塔将水冷凝，再生气回压缩机进口或进入燃气管网。高压脱水装置结构紧凑，占地面积小，投资费用低，能耗小，脱水效果好，是较为常用的脱水方式。中压脱水装置位于压缩机中间级出口与下一级进口的管路中，压力在4.0Mpa左右。其工作流程与高压脱水装置的流程相同。该装置投资费用较低，能耗和维修费用较高。压缩天然气加气站脱水装置采用的吸附剂多为4A分子筛。在处理含水量较高的天然气时，也可用硅胶脱除部分水分，再利用分子筛进一步脱水，以降低脱水成本。天然气经脱水装置后，需采用在线露点仪或便携式露点仪检测脱水后的天然气露点是否达到要求。3、 天然气压缩系统二、 压缩天然气储配站压缩天然气储配站的功能是接收压缩天然气长管拖车从加气母站运输来的压缩天然气，经卸气、加热、调压、储存、计量、加臭后送入城镇输配管道供用户使用。对于距离燃气长输管线较远，建设天然气高压支线不经济的小城镇或距现有城镇燃气管网较远的小城镇或区域，适合采用压缩天然气供应。压缩天然气储配站的工艺流程：压缩天然气长管拖车进入CNG储配站后，通过卸气柱及高压天然气管路将天然气送入一级换热器和一级调压器进行换热和调压，将压力降到约6.0Mpa；再进入二级换热器和二级调压器进行二次换热和调压，将压力降至储罐的工作压力1.6Mpa，部分天然气进入三级调压器将压力降至0.20.4Mpa，供城镇燃气管网用户使用，部分天然气进入储罐存储；当长管拖车流量不能满足用户使用要求时，储罐存储的天然气进入三级调压器，调压后送入城镇燃气管网。由于进站的天然气从高压20Mpa降至中压0.20.4Mpa出站，压力下降较大，在气体减压膨胀过程中会伴随温度降低。温度过低则有可能对燃气管道、调压器皮膜及储罐等设备造成破坏，从而引发事故，因此对于减压幅度较大的天然气，站内分别在两级调压器前设置换热器对气体进行加热升温。为防止加热后的天然气温度过高或过低，可采用以下两掌控制方式：在换热器进口处设置与调压器出口温度连锁的温控阀；每台换热器对应安装一台热水循环变频泵，该泵与调压器前后的温度变送器连锁，并于调压器出口压力连锁，对热水流量进行调节。压缩天然气储配站多为管道天然气来气之前的过度气源，因此一般采用长管拖车储气瓶组作为储气设施进行直供。储配站的工艺设备组成为：压缩天然气长管拖车、调压器、流量计、换热器及配套设施。当天然气无臭味或臭味不足时，还需要设加臭装置。通常将调压器、流量计、换热器及配套阀门、仪表组成一个撬装体，称为CNG撬装调压计量站。 三、 压缩天然气汽车加气站压缩天然气汽车加气站的分类1、 加气子站加气子站是指利用长管拖车从母站运输来的压缩天然气为天然气汽车进行加气作业的加气站。2、 标准站标准站是指由城镇燃气主干管道直接供气为天然气汽车进行加气作业的加气站。压缩天然气汽车加气站的工艺流程压缩天然气汽车加气站一般由天然气引入管、调压、计量、压缩、脱水、储存、加气等主要生产工艺系统及控制系统构成。1、 加气子站流程加气子站气源为来自母站的长管拖车的高压储气瓶组，一般由压缩天然气的卸气、储存和加气系统组成。为避免压缩机频繁启动对设备使用寿命产生影像，同时为用户提供气源保障，CNG加气站应设有储气设施，通常采用高压、中压、低压储气瓶组分级储存方式，由顺序控制盘对其充气和取气过程进行自动控制，充气时，车载高压储气瓶组内的压缩天然气经卸气柱进入压缩机，将20Mpa加压至25Mpa后按照起充压力由高至低的顺序向站内储气瓶组充气，当压力上升到一定值时，开始向中压储气瓶组充气，及至中压储气瓶组压力上升带一定值时，在开始向低压储气瓶组充气，随后三组储气瓶组同时充气，待上升到最大储气压力后停止充气。储气瓶组向加气机加气的作业顺序与充气过程相反。为汽车加气时，按照先低后高的原则，先由低压储气瓶组取气，当压力下降到一定值时，在逐次由中压、高压储气瓶组取气，直至储气瓶组的压力下降到与汽车加气压力相等时，加气停止。如仍有汽车需要加气，则由压缩机直接向加气机供气。这种工作方式可以提供储气瓶组利用率，同时提高汽车加气速度。2、 标准站流程标准站的气源来自城镇燃气管道，仅为CNG汽车供气，而不具备为长管拖车加气功能，因此其工艺流程中无需设置为长管拖车高压储气瓶组充气的燃气管路系统和加气柱，其余与加气母站的工艺流程类似。压缩天然气汽车加气站的加气设备压缩天然气加气设备分为快充式加气机和加气柱，分别为天然气汽车和长管拖车加气。加气机由计量仪表、加气控制阀组、拉断安全阀、加气枪、微机显示屏、压力保护装置和远传装置等构成。加气机的微机控制器自动控制加气过程，并对流量计在计量过程中输出的流量信号和压力变送器输出的电信号进行监控、处理和显示、加气机气路系统负责对售气过程的顺序进行控制并在售期结束后自动关闭电磁阀。此外，一般加气机还配有压力温度补偿系