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CNG充装知识讲座 晋城铭安新能源技术有限公司主讲人 杨虎 1 项目背景 一 石油短缺和生态恶化是21世纪人类面临的主要问题 能源的短缺将直接影响各国经济的持续发展 而环境污染则直接威胁着人类的健康和生存 天然气是当今世界能源的重要组成部分 它与煤炭 石油并列为世界能源的三大支柱 据研究资料显示 世界已探明的石油储量 按汽车现在消耗的速度 还能支撑40 70年 而已探明的天然气储量 预计可以开采200年 从这个意义上讲 天然气汽车是21纪汽车工业发展的一个重要方向 2 项目背景 二 政府的经济政策是影响燃气汽车发展的一个最重要因素 许多发达国家的政府为了保护环境 在价格 税收 投资 补贴等方面制定优惠措施 积极鼓励燃气汽车的发展 我国政府结合实际情况 积极发挥引导 支撑和排障的作用 如在法律方面予以保障 在燃气汽车生产 改装 零部件生产 加气站建设 燃气汽车购买和使用等环节给予税收 资金等方面的优惠政策 例如上海市政府对新增天然气公交车进行补贴 政府投资进行加气站建设 由委托企业经营等 都是行之有效的措施 目前我国正在进行燃油税改革 实行税改后 燃油价格将上升 对燃气汽车的发展具有重要的促进作用 3 项目背景 三 随着材料技术以及电子技术的不断发展和广泛应用 天然气燃料的优势将会大力被开发和利用 从长远来看 天然气将会成为最有前途的车用 低污染燃料 因此 发展天然气汽车对解决环境问题和能源问题都具有十分重大的现实意义 4 项目概述 一 晋城煤层气管网发展迅速 建设水平高 在晋城经济建设和城市发展中发挥了巨大的作用 但随着用气量的增大 供气量出现了不足现象 同时在工程分步建设和气源供应量不足的情况下 仍有管网覆盖覆盖不到的盲区 一些非管网覆盖地区的用户需求煤层气的愿望强烈 借助于标准加气站的有利条件 可以直接向气源部门申请用气指标 这样 标准加气站一旦投入运营 将会在一段时期内成为晋城市及周边地区城市燃气供应的重要组成部分 成为晋城市煤层气管网的补充气源 5 项目概述 二 晋域铭安新能源技术有限公司苗匠压缩母站位于晋城市西环路苗匠村西侧 设计规模4 105Nm3 d 占地面积17 43亩 主要对CNG集装管束车进行充装 该站配备有调压计量撬1套 压缩机4台 脱水装置2台 缓冲罐2个 回收罐1个 排污罐1个 冷却水塔2台 办公 配电 控制设备用房若干 安装有先进的监控和控制系统 是一座自动化程度较高的现代化场站 6 几个主要概念 CNG 压缩天然气 LNG 液化天然气 LPG 液化石油气 CNG压缩母站 是指由专用长输管线供气并经压缩后以CNG管束车的形式向子站或其他用气单位提供压缩天然气的场所 CNG压缩子站 是指由母站用专用的液压子站车供气并经液压撬直接向天然气汽车提供燃料的场所 7 工艺流程简介 苗匠CNG压缩母站以张岭分输站为气源 由长输管线连接 原料天然气进站后 先经过滤 计量 调压后进入前置脱水装置脱去天然气中的水份 使其露点达到或低于 55 常压下 再经缓冲罐进入压缩机逐级压缩 最终压力达到25MPa之后经加气柱注入CNG管束车 8 工艺流程图 管道气源进站 调压计量柜 脱水装置 缓冲罐 压缩机 加气柱 CNG管束车 9 主要设备设施 调压计量撬 调压计量撬的主要作用有二 调压和计量 一 调压 对上游管道来气 进行降压和稳压 使气体压力降到设备使用条件并使气压波动变得相对平稳 二 计量 通过安装在管道中的气体流量计对进站的气体体积进行计量 以便对成本和收益进行核算 10 主要设备设施 脱水装置 脱水装置 是利用比表面积巨大的多孔性固体干燥剂对含湿气体中极性水分子的选择性吸附作用 将水分子从气体中分离出来 从而达到干燥天然气的目的 11 主要设备设施 压力容器 12 主要设备设施 压缩机组 压缩机工作时 将1 5MPa 表压 的天然气经吸气阀进入1级气缸 压缩后经排气阀进入1级冷却器 1级油水分离器 依次经过四级压缩 四级冷却 四级分离后 将气体压力提升至20 25MPa后 排入后续装置 13 主要设备设施 站控系统 14 主要设备设施 加气柱 15 气瓶充装前后检查制度 1 气瓶属CNG管束车的重要部件 对其安全性要高度重视 要执行充装前后检查制度 2 充装前应首先区分气瓶是否为首次充装 如果是首次充装 要按规定检查抽真空和氮气置换情况 而后再严格检查气瓶的外形 下次检验日期 初始压力 以及车载气瓶是否与原来档案记录一致 对不符合条件的气瓶坚决不予充装 非首次充装的必须检查气瓶剩余压力 剩余压力不得低于0 1MPa 3 未按时进行检验的气瓶不予充装 4 在充装过程中 要对气瓶的充装情况进行检查 发现异常情况后要立即停止充气 将加气车辆转移到安全区域进行处理 5 按照国家规定 气瓶充装额定压力为20MPa 标准状况下 6 气瓶充装后 严格检查瓶内压力是否超限 气瓶形状是否有变化 并用检漏仪或肥皂水检查是否有漏气现象 出现异常情况要及时处理 7 充装后按要求做好充装记录 16 槽车加气操作规程 一 一 加气前准备1 门卫检查车辆检测手续是否齐全 有效 无手续或手续不全的必须出示车辆所在单位的书面证明 并进行登记后方可进站 2 槽车进站后 加气工应协助押运员引导司机将槽车停放在加气岛相应的位置 待槽车驻停后 车头立即离开并停放在指定区域内 3 加气工检查槽车安全状况及后箱门风钩是否固定 出现以下不符合安全要求的禁止加气 1 附件不全损坏 或不符合规定不充装 2 超过检验期限的不充装 3 外观存在明显损伤或异常不充装 4 瓶内无剩余压力不充装 5 钢印标记不符合规定 对瓶内介质未确认的不充装 6 气瓶首次充装 或定期检验后的首次充装 未经置换或抽真空处理的不充装 7 未按规定进行安全检测的不充装 8 与气瓶相连的天然气管线或阀门有泄漏的不充装 4 出现以上问题或车辆安全状况不好 不予充装的车辆应及时通知调度室 并要求车辆所属单位拖出站外 门卫配合做好进出站登记工作 17 槽车加气操作规程 二 二 开始加气5 检查加气枪内的 形圈位置准确 无损坏 加气柱压力表指示正常 加气柱处于停止状态 加气手柄和放空阀手柄处于关闭位置 6 按照顺序依次接上防静电接地线 保险绳 然后将加气枪与车上快装接头连接到位 仔细检查 确保连接牢固 且加气软管不得盘绕 7 检查车上各气瓶的球阀在开启状态 然后打开主球阀 开阀时人员必须站在阀门侧面 避免发生危险 8 按 加气 键开始加气 缓慢打开加气柱手动阀开始加气 发现一切正常后 悬挂 正在充装 标示牌 人员离开加气岛5米以外 9 加气过程中 每15分钟对车辆 加气柱 充气压力 温度等进行检查 1小时填写一次加气记录 10 加气过程中遇到以下情况或其他异常情况 应立即停止加气 并关闭加气柱手动阀 1 发现瓶体泄漏 立即停止加气 2 发现管道阀门漏气 立即停止加气 3 发现加气机出现泄漏等故障 立即停止加气 4 发现气瓶压力达到规定值 立即停止加气 5 发现加气枪头凹形圈头破裂 立即停止加气 6 发现气瓶内有异响 立即停止加气 18 槽车加气操作规程 三 三 加气完成11 加气柱压力表达到20Mpa停止加气 或听从调度室指挥倒车 倒车时应提前安排好倒车顺序 避免压缩机频繁启动 12 加气完毕后应先按 停止 键停止加气 再逐一关闭加气柱手动阀 槽车主球阀 然后缓慢打开加气柱放空阀 13 待排气压力表指示归零后 缓慢打开加气手柄进行二次放散 进 排气压力表指示全部归零后关闭加气手柄 14 依次拔下加气软管 取下保险绳 地线放回原位并摆放整齐 关闭放空阀 悬挂 准许离站 标示牌 15 充装和倒车操作必须有两人进行 一人监护一人操作 16 充装前及充装过程中检查出存在安全隐患的车辆 一律通知调度室要求车辆所属单位拖出站外进行维修 维修完毕后出具维修完好证明方准再次充装 19 M型压缩机操作规程 一 一 开机前准备1 检查曲轴箱和主油泵油位在1 3至2 3之间 水压在0 2至0 3MPa之间 电压380V 误差 5 至 10 空气泵压力在0 5至0 7MPa之间 各压力表指示在0位 PLC显示数据及指示灯正常 手动 自动开关打在自动位置 各阀门开闭状态正常 机器上无杂物和工具 现场具备开机条件 2 手动盘车3 4圈 检查各运动部件灵活性及可靠性 操作时一人操作一人监护 二 压缩机启动1 确认检查无异常现象后 运行工得到班长的命令并在班长的监护下 按压缩机现场按 启动 按钮 抄表工不得启动压缩机 2 启动过程中 操作人员应站在操作盘前 注意观察预润滑油泵 注油泵 主电机启动顺序和转动方向是否正确 电机和压缩机的声音是否正常 油压是否正常 各排污阀的开闭是否正常 主气阀打开后各压力表指示是否正常 及设备各参数运行正常 抄表工在压缩机启动过程中应站在PLC控制柜前 严密监视压缩机的启动电流是否正常 各指示灯指示是否正常 显示屏中的各数据显示是否正常 确认无异常现象后方可离开 运行工和抄表工分别悬挂 运行 标示牌 如有异常运行工与抄表工应就地立即停机 并汇报班长故障原因 3 压缩机在运行过程中 操作人员应每30分钟对压缩机运行状况进行巡回检查 还应检查各阀门开闭状态 温度 压力是否正常 有无异常振动 声响 随时观察各法兰连接部位 油封 进 排气阀 气缸盖和管路等不得漏气 漏油 观察安全阀有无异常现象 检查排污装置有无堵塞现象等 抄表工应观察电机三项电流是否平衡 误差不超过10 各数据和指示灯显示是否正常 运行工与操作工要每1小时填写一次运行记录 并与其他压缩机不定时进行比较各数据的差异 以发现问题并汇报班长 20 M型压缩机操作规程 二 三 压缩机停机压缩机停机时 由运行工得到班长的命令后 在班长的监护下 应按压缩机现场 停止 按钮并注意观察压缩机的有无异常 待压缩机完全停止后 悬挂 待机 标示牌 四 紧急停机 1 有下列情况之一须立即停机 1 压缩机各温度或压力读数超过规定范围 且经调整无效 2 压缩机漏气或漏水 3 冷却水突然中断 此时停机后应立即关闭进水阀门 防止冷却水通入灼热的气缸 待气缸自行冷却后再通入冷却水开机 4 压缩机或电动机中发生不正常声响 或振动突然增大 5 设备运行中 发生紧急人身 机械事故 2 需要立即停机时 可按压缩机现场和控制柜 急停 按钮停机 待各级排气压力指示为零后 必须切断电源 关闭压缩机进出气总阀方可进行故障处理 再次启动时须将 急停 按钮复位后 按照正常启动步骤启动 21 脱水装置操作规程 一 一 开机前准备1 开机前运行工应检查脱水装置各阀门开闭状态 管路连接是否正常 气动阀A1 B1 A4 B4处于开启状态 气动阀A2 B2 A3 B3处于开启状态 F11 F12 F13处于关闭状态 2 抄表工检查电压指示是否在电压380V 5 至 10 范围内 各数据和指示灯显示是否正常 并根据运行记录和停机前的运行情况确定开启A塔或者B塔 3 抄表工应检查自动 手动按钮在自动位置 二 脱水装置启动1 在得到班长的命令后 脱水装置启动前由运行工先打开脱水装置前进出气口总阀门 2 抄表工在班长现场的监护下按控制柜 A塔 B塔 启动 按钮 启动脱水装置 3 运行工在脱水装置现场观察进 出气口压力表 温度表 各阀门开闭状态是否正常 抄表工应检查控制柜数据和指示灯显示是否正确 确认系统处于正常工作状态 22 脱水装置操作规程 二 三 脱水装置运行1 运行过程中 严禁随意切换气动阀开闭状态 运行工应根据运行时间 在现场观察各阀门的开闭状态是否正常和到位 各温度 压力是否正常 再生压力是否保持在0 1MPa 有无滴 漏 跑 冒现象 有无异响 螺栓是否松动等 2 抄表工应根据运行时间 观察控制柜各数据和指示灯变化情况是否正常 3 运行工应及时排污 再生排污阀每30分钟排污一次 前置过滤器每30分钟排污一次 后置过滤器每班排污一次 抄表工每30分钟填写一次运行记录 运行工每一小时填写一次运行记录 排污时应缓慢开启排污阀 严禁在高压状态下快速排污 四 脱水装置停机1 脱水装置停机时应按控制柜上 停止 按钮停机 2 当发生紧急情况需要立即停机时 可按控制柜上 急停 按钮停机 停机后必须切断电源 关闭脱水装置进 出气口压总阀 打开各排污阀完全泄压后方可进行故障处理 再次启动时须将 急停 按钮复位后 按照正常启动步骤启动 23 PLC控制室操作规程 1 PLC控制柜操作人员应掌握本设备的性能 技术数据和操作方法 2 操作PLC控制柜前应查看各参数显示值是否正常 3 机组运行过程之中 应悬挂 运行 标示牌 切记不能切换 手动 自动 转换开关 严密监视各数据的变化 如有异常及时向班组长汇报并做好事故记录 4 凡是检修带电设备时 切记首先切断电源 以免造成触电事故 5 随时保持控制室的空气流通与环境卫生的干净 6 自动 状态属于全自动工作 所以指令均无法操作 现场工作人员应加强机组运行状态的观察 并做好运行的记录 经常进行数据对比 通过数据变化及时发现安全隐患 7 当报警指示灯亮 应立即查看报警原因并停机做好记录 排除故障后按下复位按钮 方可继续使用设备 8 机组运行结束过后 将 手动 自动 转换开关打至 手动 状态 悬挂 待机 标示牌 9 PLC控制室内 严禁存放易燃 易爆 易腐蚀等物品 10 当班人员进入控制室后 必须随时观察及巡视 不得酒后操作 不得擅离职守 不得强行开机 24 调压计量撬操作规程 一 一 操作前的准备1 首先必须检查确认进口压力 出口压力 流量 适用流向是否与设备标称型号一致 2 检查进 出口阀门 旁通阀门是否关闭 仪表是否正常 3 在首次使用调压撬时 应进行气密性检查 以保证调压撬安全正常的工作 二 操作1 正常操作 1 确认调压撬的进 出口阀门已关闭 切断阀开启 2 缓慢开启进口阀门 并观察进调压撬压力表和出调压撬压力表是否在允许的压力范围 为避免出口压力表在充气时超量程损坏 可先关闭或略微开启压力表下针形阀 待压力稳定后再完全开启 3 当进 出口压力正常后可缓慢开启出口阀门 并精确调节调压撬标定的出口压力范围内至用户所需压力 调节压力时 要缓慢微调调压器上的调压螺栓至所需压力范围 调压螺栓顺时针转增压 逆时针转减压 25 调压计量撬操作规程 二 2 倒气操作 1 由东路倒西路时 应先检查各参数都指示正常 西路两阀门都在关闭状态 先打开西路其中一个阀门 再次观察计量器所有参数正常 缓慢打开西路另一阀门 运行工边开门 班长边观察压力 温度的变化是否正常 如有一切正常后 根据阀门开闭指示牌的指示情况 开完阀门 2 缓慢关闭东路其中一个阀门 运行工关门 班长观察计量撬所有参数是否正常 直至关完阀门前 开闭指示牌指示在关闭状态 若压力指示失常 应迅速重新开启 再次检查计量撬 一切正常后 关闭另一阀门 3 由西路倒东路 与此相反 3 关闭 1 关闭调压撬应关闭东西两路所有阀门 旁路阀门 计量撬外的紧急切断阀和所有出口阀门 三 紧急停机1 发现异常或故障 立即关闭紧急切断阀 关闭调压撬进 出口阀门 2 开启放散阀进行放散卸压 3 待故障排除后 方可按操作程序进行正常送气 26 调压计量撬操作规程 三 四 切断复位1 切断阀或附加在调压器上的切断阀在执行了切断动作后 须人工进行复位操作 2 在进行复位操作前应查明切断原因 待故障排除后方可进行七 复位操作 1 在进行切断阀复位操作时必须关闭调压撬的所有阀门 2 缓慢开启进口阀门 观察出口压力 正常后开启出口阀门 五 注意事项1 切忌猛开阀门 猛开阀门极易损坏设备 2 每班对调压撬内设备进行检查一次 看调压撬设备运行是否正常 各参数指示是否正常 每天白班对计量撬排污一次 3 如发现异常现象 及时向值班长汇报处理 4 根据计量撬的压力差 适时清洗计量撬过滤器 27 突发事件应急处理措施 1 加气机元件或管线发生泄漏时 当班运行工应立