CNG加气站储气瓶组容积利用率分析.doc

CNG加气站储气瓶组容积利用率分析2008-7-18分享到:QQ空间新浪微博开心网人人网摘要:G加气站设置储气瓶组的必要性。提出了合理选择储气瓶组容积和提高容积利用率的方法。G加气站;储气瓶组;GFillingStationJIALinAbstract:;gasstoragecylindergroup;volumeavailability   CNG储气瓶组依据其应用条件主要分为两类:一类是地面储气瓶组,是起缓冲作用和提高加气站加气效率的固定式瓶组;G气瓶车,G远距离运输的移动式瓶组。本文主要分析如何提高地面储气瓶组的容积利用率。   在CNG加气站发展初期,其主要设备配置仅有压缩机,而没有储气瓶组。经过多年的探索和实践,人们逐步认识到,给压缩机系统配备适当的储气瓶组(或缓冲罐),可显著改善加气系统的稳定性和可靠性等技术性能,大大提高系统的工作效率。   CNG加气站为实现与汽油加油站相当的加气速率,对加气能力(流量)的需求大于压缩机的供气能力,同时也为了避免因加气车辆加气间隔的不确定而造成压缩机频繁启动而造成压缩机设备受损,一般将压缩气体暂时储存在容器中,即将经压缩后的高压天然气充入储气瓶组,以备使用。   ①CNG压缩机多为往复式压缩机,工作时输出气体的压力波动很大,增加了储气瓶组,就可以对压缩机的冲击气流起到缓冲作用,保证输出气流的稳定性。   ②增大储气瓶组的容量,可在不改变加气站供气能力的条件下适当减小压缩机的排气量,降低加气站的造价。国外的经验表明,其造价比不带储气瓶组的直接充气式加气站降低30%左右。   ③配备了储气瓶组,可使压缩机在系统工作时有停机的机会。当储气瓶组充满气体时,先由储气瓶组给汽车储气瓶加气,储气瓶组的气体不够时,再启动压缩机。这样可缩短压缩机的工作时间,减小设备磨损,延长使用寿命。储气瓶组的容积适当大一些,其作用就更明显。   ④液态燃料(汽油或柴油)是通过液相泵加入汽车油箱里面。天然气与液体燃料不同,是通过从储气瓶组内取气,靠压力差加入汽车储气瓶中。这就决定了加气站给汽车储气瓶充装压缩天然气的速率很慢。如果给加气站的压缩机配备更多储气瓶组,由于储气容积的加大,气量相对增大,就可使加气速率得到提高。但是,由于仅靠气压差加气,气压平衡后就无法加气,储气瓶组的气体总也用不完,在一些技术资料中总结出了最低时仅能用9%左右,这会造成资源的浪费。经过国外加气站运行的长期试验,终于找到了一种比较好的方法。将储气瓶组按一定的比例分成几组后,既可提高储气瓶组的容积利用率,又可使加气速率得到进一步提高。   ⑤配备适当容量的储气瓶组,其缓冲作用可使压缩机的脉动冲击气流引起的振动大大降低,管道、阀门、仪表之间的连接不易松动,燃气的泄漏现象大大减少,系统的安全可靠性得到明显提高。   储气瓶组的容积利用率,有些技术资料中也称气瓶容积利用率、储气系统取气率、气体回收率等,它是储气瓶组的一个重要技术指标。储气瓶组的容积利用率,可用下式表示: 式中I—一储气瓶组的容积利用率   p1——储气瓶组充满气后的压力,MPa   p2——储气瓶组被取完气后的压力,MPa   在进行加气站尤其是储气系统设计和设备配置时,储气瓶组的容积利用率必须予以认真考虑。若选取不当,既提高了加气站的造价,又会造成资源的浪费,得不偿失。2CNG加气站主要设备和工艺流程   ①CNG加气站的主要设备   CNG加气母站除自身具有给天然气汽车加气的功能外,G,其主要设备由净化干燥系统、压缩系统、控制系统、储存系统、加气柱、加气机系统组成。   G气瓶车作为气源,给汽车加气的加气站,其主要设备由压缩系统、控制系统、储存系统、加气机系统组成。   ②CNG加气母站工艺流程   CNG加气母站工艺流程见图1。管网天然气先进行过滤、计量,之后进入分子筛干燥器脱除天然气中的水分,然后进入压缩机进行压缩。压缩后的气体进入优先控制盘进行分配,按照储气瓶组设定加气压力和加气容量给储气瓶组加气。给储气瓶组加气时,先给高压瓶组加气,然后给中压瓶组加气,最后给低压瓶组加气。G气瓶车加气。当有汽车来加气时,通过加气机给汽车加气。从储气瓶组内取气,通过优先控制盘控制,先从低压瓶组取气,然后从中压瓶组取气,最后从高压瓶组取气。当高压瓶组内压力不能给汽车加满到20MPa时,直接启动压缩机给汽车