三种CNG汽车加气子站优缺点及最佳建站方案.pdf

C N G C N G 三种 CCNN GG 汽车加气子站优缺点及最佳建站方案 刘文恩 徐学东 刘文恩 徐学东 刘刘文文恩恩 徐徐学学东东 临沂中裕燃气有限公司 山东 276004 摘要：近几年随着全国各地天然气项目的蓬勃发展，CNG汽车加气站 也遍地开花，据不完全统计全国CNG加气站数量已超过3000座，由 于母站和标准站需要通管道天然气，所以这些加气站中大约85%为子 站。目前我国建设的CNG加气子站使用的设备主要有三种：传统机械 式压缩机子站设备、液压平推式压缩子站设备、液压活塞式压缩子站 设备，2006年之前加气站一般采用机械式压缩机子站设备，液压平 推式压缩子站设备和液压活塞式压缩子站设备是在进几年兴起的新 型子站设备，本文就这三种子站压缩设备的优缺点进行了分析，并根 据设备优缺点对子站建设提出了最佳方案。 关键词：CNG子站；增压设备分析；最佳方案 中图分类号：C35 文献标识码： A 一、三种设备系统基本情况如下 一、传统机械式压缩机子站设备系统： （1）设备系统组成。普通八管运输槽车、卸气柱、橇装机械式 压缩机组、废气回收系统、顺序控制盘、储气井或站用储气瓶组（水 容积4M 以上）、售气机等组成；3 （2）加气工艺流程。由子站转运拖车将压缩天然气运到加气子站， 通过由子站转运拖车、压缩机、储气瓶组、售气机及控制系统构成的 加气系统实现给燃气汽车充装。 （3）压缩机工作原理。压缩机运转时，电动机带动曲轴做旋转 运动，通过连杆使活塞做往复运动。曲轴旋转一周，活塞往复运动一 次，气缸内相继实现吸气、压缩、排气过程，即完成一个工作循环。 二、 液压平推式子站设备系统： （1）设备系统组成。专用八管运输槽车、液压工作橇、售气机 组成。工作原理：液压工作橇推动专用液压油进入运输槽车中的气管， 通过压力油将气体推出槽车（理论上油气不相溶，是专用进口液压 油），进入售气机加气。 （2）加气工艺流程。由子站转运拖车将压缩天然气运到加气子站， 通过撬装压缩机组注油、子站转运拖车、售气机及控制系统构成的加 气系统实现给燃气汽车充装。 （3）压缩机工作原理。压缩机运转时，电动机带动栓塞泵将增 压撬体内液压油平推至特制子站转运拖车钢瓶内，随着钢瓶内液压油 液位增长钢瓶内天然气会被逐渐压缩，当子站转运拖车钢瓶内压力达 到一定压力时，通过PLC自动控制系统进行天然气充装。 三、 液压活塞式压缩机子站设备系统： （1）设备系统组成。普通八管运输槽车、卸气柱、液压橇装压 缩机（自带1M3水容积25Mpa缓冲瓶组）、售气机组成。工作原理： 液压工作站油泵推动液压油（普通液压油）进入缸体内的油腔，推动 活塞杆往复运动，高压排出气体，天然气与液压油通过活塞密封环隔 开，排出的天然气纯净无污染，真正实现了油气分离。 （2）加气工艺流程 由子站转运拖车将压缩天然气运到加气子站，通过由子站转运拖 车、撬装压缩机组、储气瓶组、售气机及控制系统构成的加气系统实 现给燃气汽车充装。 首先，由子站转运车直接为燃气汽车充装，当流量降到一定值时， 由站体储气瓶组为燃气汽车充装，如果仍不能将燃气汽车钢瓶充至 20Mpa，启动压缩机，由压缩机直接为燃气汽车充装。 （3）压缩机工作原理 压缩机采用液压往复式双作用结构设计，并配置活塞位置传感系 统。利用电机作为驱动，带动恒功率液压油泵供油，通过换向集成系 统进行换向，推动活塞往复运动，压缩天然气。 二、三种天然气压缩子站的优缺点 1、传统机械式压缩机子站 （1）优点。 价格低且技术成熟：国内外机械式子站压缩机有上百年的发展历 史，采用了非常成熟的曲柄连杆机构往复活塞式压缩机的技术原理， 但是仍然难以适应子站进气压力范围宽，供气量波动大的工况特点。 在2003年以后，随着母子站逐渐成为大中城市的主要建站技术路线， 国内厂家从2003年开始研制开发机械式子站压缩机，2007年以后基 本上实现了国产化。 （2）缺点。 ①泄漏率高（1%-3%）：曲柄带动活塞高速运转，在机体设计中 填料、活塞环必须要有间隙，高压状态下天然气泄漏不可避免。 ②电机功率大（75KW