3_CNG加氣站儲(chǔ)氣系統(tǒng)解析

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1、1CNG儲(chǔ)氣系統(tǒng)及設(shè)備加氣站儲(chǔ)氣系統(tǒng)類(lèi)型加氣站儲(chǔ)氣方式儲(chǔ)氣系統(tǒng)的儲(chǔ)氣能力氣瓶?jī)?chǔ)氣大容量高壓容器儲(chǔ)氣地下儲(chǔ)氣井2一、加氣站儲(chǔ)氣系統(tǒng)類(lèi)型儲(chǔ)氣系統(tǒng)根據(jù)輸出天然氣的方式不同可分為單級(jí)儲(chǔ)存和分級(jí)儲(chǔ)存兩類(lèi)。單級(jí)儲(chǔ)存采用一級(jí)儲(chǔ)存系統(tǒng)，當(dāng)對(duì)車(chē)輛加氣時(shí)，所有儲(chǔ)氣容器中的壓力下降速度相同，即各容器壓力同時(shí)從25MPa降到20MPa。這種方式的儲(chǔ)氣容器中壓縮天然氣利用率約為20％。3一、加氣站儲(chǔ)氣系統(tǒng)類(lèi)型分級(jí)儲(chǔ)存采用三級(jí)儲(chǔ)氣系統(tǒng)，即將儲(chǔ)氣容器分為高壓、中壓、低壓三組。壓縮機(jī)啟動(dòng)充氣時(shí)，先對(duì)高壓組容器充氣，當(dāng)壓力達(dá)到22MPa時(shí)，關(guān)閉高壓組，轉(zhuǎn)而對(duì)中壓組容

2、器充氣，當(dāng)壓力也達(dá)到22MPa時(shí)，關(guān)閉中壓組，轉(zhuǎn)而對(duì)低壓組容器充氣，當(dāng)壓力也達(dá)到22MPa時(shí)，三組容器都打開(kāi)同時(shí)充氣至壓力為25MPa，壓縮機(jī)停止口對(duì)車(chē)輛加氣時(shí)，先用低壓組容器，其次是中壓組容器，最后是高壓組。4一、加氣站儲(chǔ)氣系統(tǒng)類(lèi)型分級(jí)儲(chǔ)氣系統(tǒng)的工作由程序自動(dòng)控制，比單級(jí)儲(chǔ)氣系統(tǒng)復(fù)雜，一般來(lái)說(shuō)，體積也要大些，但是儲(chǔ)氣系統(tǒng)中的壓縮天然氣利用率達(dá)到30%，有的甚至達(dá)到58%。分級(jí)儲(chǔ)氣系統(tǒng)是目前CNG加氣站的主要儲(chǔ)氣方式。5二、加氣站儲(chǔ)氣方式為平衡CNG供需在數(shù)量和時(shí)間上的不同步和不均勻性，有必要在站內(nèi)設(shè)儲(chǔ)氣裝置，這對(duì)于加壓站或加氣站在

3、工藝流程中都是重要的中間環(huán)節(jié)設(shè)備。儲(chǔ)氣裝置的最高工作壓力達(dá)到25MPa，屬于甲類(lèi)氣體、四類(lèi)壓力容器監(jiān)察管理的范疇，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《汽車(chē)加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》GB50156有相關(guān)規(guī)定。6二、加氣站儲(chǔ)氣方式地下儲(chǔ)氣井氣瓶?jī)?chǔ)氣小氣瓶組儲(chǔ)氣大氣瓶組儲(chǔ)氣大容量容器儲(chǔ)氣地上儲(chǔ)氣CNG儲(chǔ)氣方式7三、儲(chǔ)氣系統(tǒng)的儲(chǔ)氣能力CNG加氣站儲(chǔ)存系統(tǒng)的設(shè)計(jì)儲(chǔ)氣壓力一般為25MPa，總的儲(chǔ)氣能力根據(jù)加氣站的規(guī)模和各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)而定。但原則是保證加氣站的高效和建站的經(jīng)濟(jì)性。壓縮天然氣加氣站儲(chǔ)氣設(shè)施的總?cè)莘e應(yīng)根據(jù)加氣汽車(chē)數(shù)量、每輛汽車(chē)加氣時(shí)間等因素綜合確定，在城市建成區(qū)內(nèi)不

4、應(yīng)超過(guò)16m3。加油和壓縮天然氣加氣合建站，壓縮天然氣儲(chǔ)氣設(shè)施總?cè)莘e小于12m3。8四、氣瓶?jī)?chǔ)氣氣瓶的容積及選用儲(chǔ)氣瓶的結(jié)構(gòu)及制造小氣瓶組儲(chǔ)氣大氣瓶組儲(chǔ)氣儲(chǔ)氣瓶組的技術(shù)要求氣瓶的充裝使用與檢驗(yàn)9四、氣瓶?jī)?chǔ)氣氣瓶是一種公稱(chēng)容積不大于1000L，用于盛裝壓縮氣體的可重復(fù)充氣，而無(wú)絕熱裝置的移動(dòng)式壓力容器。我國(guó)氣瓶監(jiān)察規(guī)程規(guī)定：V≤12L為小容積氣瓶；12L＜V≤100L的為中容積氣瓶；V＞100L的為大容積氣瓶。（V為氣瓶公稱(chēng)容積）儲(chǔ)氣瓶的容積及選用10四、氣瓶?jī)?chǔ)氣由于大容積氣瓶相對(duì)來(lái)講具有瓶閥少、接口少、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，因此，天然氣加

5、氣站應(yīng)選用同一規(guī)格型號(hào)的大容積氣瓶。當(dāng)選擇小容積氣瓶組成氣瓶組時(shí)，每組氣瓶的儲(chǔ)氣容積不大于4m3且瓶數(shù)不多于60個(gè)。目前國(guó)內(nèi)CNG加氣站采用較多的是國(guó)產(chǎn)60L的中容積鋼質(zhì)氣瓶，每組氣瓶66個(gè)，合計(jì)容積3.96m3，約儲(chǔ)天然氣1000m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）。儲(chǔ)氣瓶的容積及選用11四、氣瓶?jī)?chǔ)氣無(wú)縫氣瓶的結(jié)構(gòu)示意圖儲(chǔ)氣瓶的結(jié)構(gòu)及制造1—瓶帽2—瓶閥3—瓶口4—瓶頸5—瓶圈6—瓶肩7—瓶體8—瓶根9—瓶底12四、氣瓶?jī)?chǔ)氣CNG儲(chǔ)氣瓶是一種高壓無(wú)縫鋼質(zhì)氣瓶，最大允許工作壓力為25MPa，設(shè)計(jì)使用環(huán)境溫度為25～40℃，國(guó)內(nèi)常用的氣瓶材質(zhì)為35Cr

6、Mo鋼。壓縮天然氣氣瓶應(yīng)由持有國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督行政部門(mén)頒發(fā)的氣瓶制造許可證的單位生產(chǎn)制造。制造氣瓶的材料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)碳素鋼或合金鋼，并適合沖壓、拉拔或模壓等壓力加工的要求。氣瓶瓶體與不可拆附件的連接，不得采用焊接。儲(chǔ)氣瓶的結(jié)構(gòu)及制造13四、氣瓶?jī)?chǔ)氣小氣瓶是采用鋼或復(fù)合材料制成水容積為40～80L的氣瓶，可將氣瓶分為若干組設(shè)置。主要用于規(guī)模較小的CNG加壓站或加氣站，每站總瓶數(shù)不宜超過(guò)180只。由于氣瓶數(shù)量多，管道連接及閥件也多，泄漏概率大，因此，維修工作量和費(fèi)用高。小氣瓶組儲(chǔ)氣14四、氣瓶?jī)?chǔ)氣小氣瓶組外觀實(shí)物圖小氣瓶組儲(chǔ)氣15四、氣瓶

7、儲(chǔ)氣小氣瓶?jī)?chǔ)氣瓶規(guī)格：按美國(guó)運(yùn)輸部標(biāo)準(zhǔn)（DOT－3AAX）制造的40～80L水容積小氣瓶，最大工作壓力為25MPa，按規(guī)定的長(zhǎng)×寬×高限度把20～60只瓶為一組編排成若干瓶組框架，臥式布置，并安裝有安全裝置和手動(dòng)切斷閥，小氣瓶組布置簡(jiǎn)圖（單組合）如下圖所示。小氣瓶組儲(chǔ)氣16四、氣瓶?jī)?chǔ)氣小氣瓶組布置示意圖小氣瓶組儲(chǔ)氣17四、氣瓶?jī)?chǔ)氣氣瓶組可采用水容積為80L的小氣瓶，其規(guī)格參數(shù)如下：最大工作壓力25MPa，外徑為267mm，瓶長(zhǎng)1.8m，單重91kg，耐壓試驗(yàn)壓力30MPa，材質(zhì)30CrMo鋼，按《鋼質(zhì)無(wú)縫氣瓶》GB5099標(biāo)準(zhǔn)及《氣

8、瓶安裝監(jiān)察規(guī)程》設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)及驗(yàn)收。小氣瓶組儲(chǔ)氣18四、氣瓶?jī)?chǔ)氣鋼制大氣瓶形同管束，每只水容積為500L以上，以3～9只組成瓶組，并用鋼結(jié)構(gòu)框架固定。相對(duì)于小氣瓶組儲(chǔ)氣方式，其具有快充性能較好、容積利用率較高的特點(diǎn)，并由于氣瓶數(shù)量