壓縮天然氣CNG加氣站工作原理和工藝特點

    在國內CNG加氣站有兩種運營模式：母子站運營模式和標準站運營模式。本窗口將陸續介紹CNG加氣站方面的知識，今天主要介紹CNG加氣母站的工作原理和工藝特點：

    運行原理

    從管道輸送來的原料天然氣進站后，先經過濾、計量(供氣單位安裝)，然后進入低壓脫水裝置，脫去其中的水分，使其露點達到或低于國家汽車用標準(即標準狀態下-55℃)，然后經緩沖器進入天然氣壓縮機撬塊。本套系統采用撬裝式壓縮機系統實現對氣體的壓縮，通過優先控制盤來對氣體進行管理．進入撬裝式壓縮機系統的干燥氣體，經過多級增壓后，壓力達到25Mpa．級間氣體通過風冷卻器和油水分離器后進入下一級．壓縮機系統的PLC(可編程序控制器)對整個系統進行信號采集、故障診斷、故障顯示、優先順序控制、順序啟動/停機等全過程管理，以無人值守全自動方式工作。壓縮后的高壓氣體經過壓縮機撬過濾后，通過優先順序控制盤通向儲氣井、加氣機和加氣柱。通過加氣機實現對天然氣汽車的加氣，通過加氣柱實現對天然氣拖車的加氣。儲氣井分三組實現順序供氣來提高氣體的利用率，同時配置一臺雙槍加氣機。加氣機可自動順序加氣，自動到壓關閉，計量顯示，并配有應急關閉閥門。

    工藝方案特點

    (1) 進站安全切斷系統：進站天然氣管道上設置緊急切斷閥，在切斷閥后設有高效過濾器。

    (2) 脫水再生系統：根據原料氣凈化處理情況，原料天然氣在開采生產過程中只進行了簡單的油氣水常溫分離，因此，原料氣在工況下的飽和含水是存在的。含低壓飽和水的天然氣經增壓至25MPa，將形成部分游離水及工況下的飽和水；游離水及重烴經壓縮機分離過濾脫除；壓力為25.0 MPa，溫度為45℃工況下的飽和水含量仍達不到CNG汽車用氣露點要求，所以原料氣必須經過脫水，脫出飽和水，進一步降低天然氣露點，使之小于-55℃(標態下露點)，達到CNG充氣氣質要求，也為子站運行提供了保證。加氣站內的脫水工藝采用分子篩吸附劑。天然氣脫水裝置設置在壓縮機前面，天然氣進入脫水裝置，脫出游離的水分和油分。干燥器填料飽和后需用天然氣再生。為避免浪費，脫水裝置的再生氣由原料天然氣中取得。

    (3) 天然氣含水分析系統：在脫水裝置后設在線微量水分析儀，實時監測成品氣中的水含量，二次儀表設在控制室內，如發現露點高于-55℃，則必須切換脫水裝置。

    (4) 調壓系統：考慮到輸氣站來氣的氣壓隨用氣量的不同會產生波動，為保證壓縮機進氣壓力平穩，使壓縮機能盡可能在其最佳設計點工作，站內設置一套調壓系統。

    (5) 全站安全監控系統：除由PLC自動控制的系統氣壓、油壓、溫度、振動及過載等涉及安全的保護外，系統布置了多點可靠的超壓天然氣卸放裝置；同時站內按GB50156-2002的要求布置了由PLC控制的可燃氣體報警器及切斷裝置，該裝置與供電、供氣系統形成了閉鎖關系，可自動切斷壓縮機進氣和供電。根據用戶需要還可以將上述監控點與計算機聯機構成計算機遠程集中監控系統。

    (6) 自動化控制系統：CNG加氣站設備處在易燃、易爆、高壓和重載的工作環境中運行，裝置的自動化水平高低直接決定了系統的經濟運行指標和安全運行的可靠性。因此壓縮機系統實行高度自動化的控制管理，以可編程控制器PLC為核心，采用了電機軟啟動、閉式卸壓無負荷啟動；系統油壓、電流、溫度、氣壓自動監控；自動排污系統；多撬塊運行自動授權啟動；計算機控制的經濟運行控制系統；PLC自動順序供氣控制系統；自動溫度補償及售氣安全裝置等等。

    (7) 高壓管道及設備的安全泄放：壓縮機系統各級安全泄壓天然氣在壓縮機房外集中泄放；貯氣罐排污泄放天然氣在污水罐處集中泄放。

    (8) 廢氣回收系統：壓縮機系統各級排污泄放天然氣進入廢氣回收罐，在廢氣回收罐內設置有高效過濾分離裝置，將排污氣中所含油水分離出去，油水沉積在罐的底部，天然氣從上部進入壓縮機前級進氣管道，從而達到保護環境及減少浪費的效果。

    (9) 在加氣站裝置配置中，還可以根據用戶要求提供計算機經營管理系統，以適應用戶多種模式的營銷管理要求。

    我們建議采用MICHELL天然氣露點檢測法對CNG中水露點值進行24小時在線監測。