CNG母站及子站加气用增压压缩机起草单位

CNG加气母站气源来自天然气高压管网，过滤计量后进入干燥器进行脱水处理，干燥后的气体通过缓冲罐进入压缩机加压。压缩后的高压气体分为两路:一路通过顺序控制盘，进入储气井，再通过加气机给CNG燃料汽车充装CNG;另一路进加气柱给CNG槽车充装CNG。

CNG子站拖车到达CNG加气子站后，通过快装接头将高压进液软管、高压回液软管、控制气管束、CNG高压出气软管与液压子站橇体连接。系统连接完毕后启动液压子站撬体或者在PLC控制系统监测到液压系统压力低时，高压液压泵开始工作，PLC自动控制系统会打开一个钢瓶的进液阀门和出气阀门，将高压液体介质注入一个钢瓶，保证CNG子站拖车钢瓶内气体压力保持在20-22Mpa，CNG通过钢瓶出气口经CNG高压出气软管进入子站撬体缓冲罐后，经高压管输送至CNG加气机给CNG燃料汽车加气。

CNG子站拖车到达CNG加气子站后，通过卸气高压软管与卸气柱相连。启动卸气压缩机，CNG经卸气压缩机加压后，通过顺序控制盘进入高、中、低压储气井组，储气井组里的CNG可以通过加气机给CNG燃料汽车加气。

加气站天然气引自中压天然气管网，经过滤计量后进入干燥器，经干燥处理后，在经缓冲罐后进入压缩机加压，通过优先/顺序控制盘为储气井组充装天然气，或直接输送至加气机为CNG燃料汽车加气，也可以利用储气井组内的天然气通过加气机为CNG燃料汽车加气。

一般根据站区现场或附近是否有管线天然气，可分为常规站、母站和子站。

常规站是建在有天然气管线能过的地方，从天然气管线直接取气，进站压力0.4Mpa，天然气经过脱硫、脱水等工艺，进入压缩机进行压缩，经过压缩后压力为25Mpa。然后进入售气机给车辆加气。通常常规加气量在600-1000Nm3/h(标准立方每小时)之间。

母站从天然气线管线直接取气，进站压力1-1.5Mpa，经过脱硫、脱水等工艺，进入压缩机压缩，然后经有储气瓶(25Mpa)的槽车运输到子站给汽车加气，它也兼有常规站的功能。母站多建在城市门站附近，母站的加气量在2500-4000Nm3/h之间。

子站是建在加气站周围没有天然气管线的地方，一般建设在城市内，以方便车辆加气，或者建设在没有燃气管道敷设的乡镇的工业区，供给天然气作为能源。母站利用压缩机将天然气加压储存，再由专用运输车将25Mpa压缩天然气运往子站，子站再给CNG汽车加气。对于工业区的子站，工艺流程简介:低压或者中压天然气通过压缩机，增压至20-25Mpa,将其压缩到特制的钢瓶或管束，放到带牵引机构的橇车上，运至子站，连接卸气柱经卸气系统进入CNG调压设备，通过减压橇将高压天然气减至用户所需的压力0.2-0.4Mpa后进入输送管网，供给用户使用天然气。

CNG加气站的关键技术可分为压缩系统、天然气预处理系统、储存系统和售气系统、控制系统等多个系统。

天然气压缩系统主要由压缩机主机、进气缓冲罐、冷却系统、润滑系统等部分组成。压缩机主机最为重要，它是加气站的心脏，其性能好坏直接影响加气站运行的可靠性和经济性。CNG加气站一般采用排气压力高、排量小的往复式压缩机。从润滑方式分，主要有油润滑和无油润滑两种，对于有油润滑，在其最终排气口后应安装脱油装置。

加气站用压缩机的排气压力一般为25MPa，有的稍高一些，达到28MPa，也有少数厂家的压缩机达到32MPa，但分析表明，以排气压力25MPa时最为经济、可靠和安全。进气压力范围为0.035~9MPa，压缩机排气量可根据不同规模进行选择，范围可为16~2000m3/h，常用排气量为200~300m3/h。

天然气预处理系统(含净化和调压控制)

进入加气站的天然气在压缩前或压缩后必须经过净化和干燥处理，即要经过脱硫、脱烃和脱水过程。脱硫是指脱除天然气中的硫化氢等酸性气体，以防止设备管线腐蚀和钢质气瓶发生"氢脆现象"。脱烃是指脱除天然气中的轻烃，使乙烷和重烷含量小于3%，以防止发动机点火燃烧不正常。脱水是指脱除天然气中的水分，以防止CNG在减压膨胀降温过程中供气系统出现冰堵。

天然气脱水是预处理过程中最关键的一环，CNG加气站通常选用双塔式干燥器脱水，按脱水装置在站中的位置可分为低压、中压和高压脱水3种方式。高压脱水法若能在配件、阀件质量方面解决好相关技术工艺问题，因其结构紧凑、脱水效果好，是比较好的脱水方案。

天然气经过净化干燥处理后必须达到车用天然气标准方可充入加气站的储气瓶、直接售气或给CNG汽车气瓶加气。我国已经制定了"车用压缩天然气''国家标准(GB 18047-2000)。该标准对车用CNG的含硫量和含水量做出了非常严格的限制规定，要求硫化氢含量小于15mg/m3，水露点低于最高操作压力下最低环境温度5℃。

控制系统的功能是控制加气站设备的正常运转和对有关设备的运行参数进行监控并在设备发生故障时自动报警或停机。国外加气设备的控制系统多采用PLC(可编程逻辑控制器)，这种方式可靠性高，能实现设备的全自动化操作，也可远传到值班室实现无人看守，减轻操作工的劳动强度。

为避免压缩机频繁启动及在不需要进行充气时提供气源，CNG加气站需设有储气装置。典型的设计是储气系统和售气系统通过优先顺序控制盘的顺序来实现高效充气和快速加气。通常加气站采用分级储存方式，将储气瓶组分为高压、中压和低压瓶组，由优先顺序控制盘对其充气和取气过程进行自动控制。充气时，先向高压组充气，当高压组的压力上升到一定值时，中压组开始充气，等到中压组压力上升到一定值时，低压组开始充气，随后三组气瓶一起充气，上升到最大储气压力后停止充气。取气时，先从低压组取气，当低压组的压力下降到一定值时，开始从中压组取气，等到中压组压力下降到一定值时，开始从高压组取气，随后从三组气瓶一起取气，直到三组储气瓶中的压力下降到与车载气瓶的最高储气压力相等时，停止取气。如果仍有汽车需要加气，则直接从压缩机排气管路中取气，等到汽车加气完成后，压缩机再按照充气顺序完成三组储气瓶组的充气，然后停机。这种工作方式的优点可以保证储气瓶组充气最多，提高其利用率，也可使汽车加气的速度最快。