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加气站设备的组成和工作原理
作者: 发布于:2019-08-31 09:40:43 本业关键词:加气站设备

⑴ CNG常规加气站设备一般由六个子系统组成:

①调压计量系统;

②天然气净化干燥系统;

③天然气压缩系统

④压缩天然气的储存系统;

⑤压缩站的控制系统;

⑥压缩天然气的售气系统;

这六个子系统,对于不同地区,不同环境条件的用户来说,其设备配置可能大不一样,有少,有多,有简单,也有比较复杂的,但作为一个完整的加气站却是缺一不可的。



⑵ 母、子加气站设备的系统组成

母站和常规站的系统组成基本一样。只是其供气量大得多(压缩机排气量和站用储气瓶的储气量都比较大),售气系统除了售气机以外还需配置1~2台大流量加气柱,为子站拖车加气。

子站和常规站相比,由于没有管网输气,所以就不需要调压计量系统和净化干燥系统,但须另外配置1~2台子站拖车,以便从母站拉气。


加气站设备的主要子系统及其基本配置

(1)调压计量系统

调压计量系统主要作用是,使从输气管道来的天然气的压力保持稳定,并满足压缩机对入口压力的要求。同时对输入加气站的气量进行计量。其主要设备为过滤器、调压器、流量计、压力表、旁通阀,以及主阀门等。

(2)净化干燥系统

净化干燥系统,主要包括除尘、脱硫、脱油、脱水、干燥等工序,可分为前置处理和后置处理两类形式。严格讲,压缩系统中每级压缩前后的冷凝除油过程也可归于净化系统。

所谓前置处理,即在压缩前对天然气的干燥和净化,目的是保护压缩机的正常运行;而所谓后置处理,即在压缩后对压缩天然气的净化和干燥,其目的是保证所售气质的纯净,不但确保在发动机中燃烧良好,不会对发动机产生任何危害,同时也可避免可能出现的对售气系统的损害。

这两种净化干燥处理方式,既可同时应用,也可只采用其中一种。从目前国内外实际应用来看,基本上都采用一种,而且近年来前置处理的方式逐步成为一种趋势,这样可保护加气站的核心设备—压缩机不会受到腐蚀和损坏。

(3)压缩系统

这是CNG加气站的核心部分,主要包括:①进气缓冲和废气回收罐;②压缩机组;③压缩机润滑系统;④压缩机和压缩天然气的冷却系统;⑤除油净化系统;⑥控制系统等六大部分。其中控制部分比较复杂,我们将把它作为一个单独的子系统,预以讲述。

a.进气缓冲和废气回收罐

进气缓冲罐,严格讲应包括压缩机每一级进气缓冲,其目的是减小压缩机工作时的气流压力脉动以及由此引起的机组的振动。

废气回收罐,主要是将每一级压缩后的天然气经冷却分离后,随冷凝油一起排出的一部分废气;压缩机停机后,滞留在系统中的天然气;各种气动阀门的回流气体等先回收起来,并通过一个调压减压阀,返回到压缩机入口。当罐中压力超过其上的安全阀压力时,将自动集中排放。同时凝结分离出来的重烃油也可定期从回收罐底部排出。

实际上有的厂商在保证使压力脉动足够小的前提下,取消了缓冲罐,或以进气分离罐代替缓冲罐的作用,还有的将进气缓冲罐和废气回收罐合二为一,具有双重作用。

b.压缩机组

压缩机组包括压缩机和驱动机。压缩机是压缩系统,也是整个加气站的心脏。不同厂商生产的压缩机结构形式都不一样。用于天然气的压缩机压比较大,基本上都是活塞往复式压缩机。其结构形式有卧式对称平衡式,有立式,有角度式(V型、双V型、W型、倒T型等)。国内生产的压缩机主要有V型和L型两种类型。

压缩机组的驱动机有两类,一是电机,用的最多,最方便;二是天然气发动机,主要用于偏远缺电地区,或气田附近,可降低加气站的运营成本。

c.压缩机润滑系统

压缩机润滑系统,包括曲轴、气缸、活塞杆、连杆轴套,以及十字头等处的润滑。该系统由预润滑泵、循环泵、分配器、油压表、油温表、传感器、油冷却器、油管、过滤器、油箱(曲轴箱)、废油收集器等部件组成。

其中气缸润滑方式可分为有油润滑,无油润滑和少油润滑三种。

d.压缩机和压缩天然气冷却系统

压缩机和压缩天然气冷却系统可以分为水冷、风冷两大类。水冷又分为开式循环和闭式循环两种。风冷也可分为两种,一种是气缸带有散热翅片的,多用于结构紧凑的角度式,另一种是气缸不带散热翅片的,用于结构分散的对称平衡式。

开式循环的水冷却方式由于要求建有专门的冷却水池,属于落后技术,国内还有厂家采用。而另外三种方式的应用更为合理,技术也比较成熟。

(4)压缩天然气的储存系统

压缩天然气的储存方式目前有四种形式,一是每个气瓶容积在500L以上的大气瓶组,每站3—6个,在国外应用得最多;二是每个气瓶容积在40—80L的小气瓶组,每站在40—200个,国内外,尤其国内基本上是这种形式;三是单个高压容器,容积在2M以上,国内现仅有一个生产厂应用;四是,气井存储,每井可存气500NM3,这是我国石油行业的创造,在四川等地应用很多。

(5)控制系统

完整的加气站控制系统对于加气站的正常运行非常重要。一个自动化程度高,功能完善的控制系统可以极大地提高加气站的工作效率,保证加气站安全、可靠地运行。

加气站的基本控制系统可分为六个部分:

电源控制;

压缩机组运行控制;

储气控制(含优先顺序控制);

净化干燥控制;

系统安全控制;

售气控制(含顺序加气控制和自动收款系统);

加气站设备售气系统

售气系统包括高压管路、阀门、加气枪、计量、计价以及控制部分。最简单的售气系统,除了高压管路外,仅有一个非常简易的加气枪和一个手动阀门。先进的售气系统,不仅由微机控制,还具有优先顺序加气控制、环境温度补偿、过压保护,软管断裂保护等功能。有的还增加了自动收款系统和计算机经营管理系统等。




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