几种汽车用CNG加气站介绍
北京京城环保产业发展有限责任公司 CNG工程部 赵凯军
一、引言
随着世界经济的迅速发展，车用燃料的需求量在不断增加，世界性石油资源日益枯竭的形势更为严峻。与此同时，全球性的污染加剧，环境日趋恶化，这不仅影响了发达国家，也严重影响了发展中国家。因此，能源短缺和污染加剧已经成为当今世界存在的两大基本问题。由于石油资源日渐枯竭和天然气气田的不断发现和探明，天然气的应用将逐渐显示其重要地位，专家称，21世纪将是天然气的世纪。改革开放以来，我国国民经济持续快速发展取得了举世瞩目的成就，然而，随着经济的发展，城市大气污染问题也越来越严重，大气污染已危机到人们的身心健康，成为我国特别是城市经济发展和社会进步的障碍，同时还影响到我国的国际形象。我国政府对环境问题十分重视，保护环境是贯彻实践我国可持续发展战略的一项重要内容。为此，国务院有关部委成立了全国清洁汽车行动协调市领导小组，在全国12个城市开展空气净化工程—清洁汽车行动，以降低造成城市空气污染的重要原因之一的汽车尾气排放污染、净化空气为目标。其有效解决方式是在公交汽车和出租车领域内发展天然气汽车。其配套设施汽车用CNG加气站也得到了快速发展。
二、汽车用CNG加气站一般分几种类型，天然气加气子站，加气母站，常规加气站
现分别介绍如下，使用户对各汽车用CNG加气站的设备配置有一个初步的了解并根据需要选用其中一种建站方式。
(一)天然气加气子站
自从我国推广天然气汽车以来，全国12个示范城市相继建设了一部分加气站，但在实践中遇到了不少困难。天然气汽车加气站的建设和汽车加油站一样，在一个城市范围内要形成网络，只有这样，才能推广天然气汽车。而实践中遇到的困难之一，是加气站征地和规划最为突出，一个城市再重新布局一个天然气汽车加气站网路都比较困难；其次是城市天然气管网原来设计时，未考虑加气站的要求，普遍存在管网入口压力低的问题和天然气管网开口问题。即使解决了管网开口问题也因为入口压力低而带来的加气站小时排气量小，特别是不能满足公交车加气的需要。这些问题给推广天然气汽车带来了一定的难度，使许多城市发展天然气汽车进展缓慢。
大中型城市，如果建设天然气母子站，把母站建在城市的主管网或者天然气门站附近，子站和原来条件好的油站合建，可以快速解决加气站征地、规划、天然气管网开口等问题，从而促使天然气汽车快速发展。
天然气加气子站没有预处理系统，占地面积小，既可以单独建站也可以与加油站合建，减少了设备投资和土地投资，这一点对于在市区内建设加气站来说有着很好的经济效益，同时建站地点可以根据市场灵活选择，不受城市天然气管网限制，对于这一点投资者也是极为青睐的。对于城市气化达到一定规模的大、中城市，天然气母子站是一种科学合理的选择，随着国家“西气东输”工程的竣工，天然气输送到大部分城市，为各大、中城市推广天然气汽车创造了有利的条件，子母站必然会得到较为广泛的建设，由于子站的数量需求一般为母站的4倍，因此子站压缩机组有着更好的市场前景。
一个加气子站根据实际情况选配1～2套天然气压缩机组，日产气量在4.8～12万立方米之间(按每天工作20小时计算)。
1.成套设备型号及对应的单套设备处理气量
(设备型号选自北京京城环保产业发展有限责任公司) 2.设备范围及性能简介 2.1 接气柱：
2.1.1 加气子站一般配置1台接气柱
工作压力25MPa每台流量：5000Nm/h，计量精度：±0.5%。 2.1.2 接气柱的特点 *当加满气时，具有自动停机功能
*具有自动检测故障功能，能自动显示故障代码 *质量流量计带有温度补偿功能 *输气软管有防拉断保护 2.2 天然气压缩机组：
2.2.1 天然气压缩机组性能参数：
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2.2.2 天然气压缩机结构特点：
PF型采用卧式单列结构，一级和二级采用级差式气缸。传动机构采用油泵压力循环强制润滑，活塞填料采用无油结构设计，少油润滑。
DF型采用卧式两列结构，一级和二级采用单作用气缸。传动机构采用油泵压力循环强制润滑，活塞填料采用无油结构设计，少油润滑。 2.2.3 天然气压缩机组特性： * 转速低震动小噪声低寿命长
* 气缸密封填料采用无油设计，少油润滑方式，即保证使用寿命,配置高效除油器,使气体含油量<5PPM；
* 高效的级间和终级风冷却器，出口气体温度低于50℃； * 高效的入口和出口过滤器，出口气体含尘<5u； * 压缩机使用寿命20年；
* 完全的撬装设计，压缩机主机驱动机空气冷却器润滑系统仪表风系统废气回收系统完全集成于一个整体的撬装底盘之上；整体保温隔噪外壳，噪声<80dBA(1m)处；可完全室外安装。
* 压缩机设置自动控制： 机组设置完善的自动控制系统，实现压缩机运行状态的自动监控，有效保障设备安全运转，正常情况下操作人员只需按下启动或停机按钮，降低劳动强度。 在出现下列情况时，压缩机停级或报警。 A. 入口压力过高过低 B. 排气压力过高 C. 各级排气温度过高 D. 润滑油压力低 E. 电机风机故障 F. ESD紧急按钮被按下 G. 可燃气体浓度超标报警 H. 仪表风故障 2.3 站内储气瓶组：
加气子站一般配置48只50L加气站用钢瓶工作压力：25MPa 储气容积：600Nm。 2.4 双枪加气机：
2.4.1 加气站一般配置2～4台双枪加气机，工作压力25MPa; 流量：40Nm/min/枪 2.4.2 双枪加气机的特点
* 具有定金额、定气量的预制加气功能； * 当加满气时，具有自动停机功能；
* 可以复显最近四次的加气数据，以备查验； * 可以统计当班加气累计数值和汇总累计数值； * 具有自动检测故障功能，能自动显示故障代码； * 质量流量计带有温度补偿功能；
* 在充气过程中能直接显示压力和和流量； * 当管道压力漏失、超压或溢流时能自动关机； * 输气软管有防拉断保护。 2.5 加气子站控制系统：
采用PLC集成控制系统,加气站运行设备运行参数通过标准信号，输入PLC进行分析诊断，当某个参数发生变化，PLC控制系统会提示操作人员进行处理。 (二)天然气加气母站
主要适用于在天然气管网压力较高的地区建设的天然气加气站。一个加气母站根据实际情况选配2～3套天然气压缩机组，日产气量在5～12万立方米之间(按每天工作20小时计算)。 3.设备适应的天然气管网压力：0.5～0.6MPa(G) 4.成套设备型号及对应的单套设备处理气量
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(设备型号选自北京京城环保产业发展有限责任公司) 5.设备范围及性能简介 5.1 计量调压装置：
5.2 缓冲罐：
公称压力：1.6MPa，罐体水容积：4m。 5.3 天然气压缩机组：
5.3.1 天然气压缩机组性能参数：
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5.3.2 天然气压缩机结构特点：
4M8型采用卧式对称平衡型结构，一级，二级，三级为双作用缸，各设一个，四级和五级采用级差式气缸，，成四列M型布置。传动机构采用油泵压力循环强制润滑，活塞填料采用无油结构设计，少油润滑。 DF型采用卧式对称平衡型结构，一级和二级为双作用缸，各设一个，三级和四级采用级差式气缸，各设两个，成四列M型布置。传动机构采用油泵压力循环强制润滑，活塞填料采用无油结构设计，少油润滑。 ZW型采用立式结构，一级和二级为双作用缸，各设一个，三级和四级采用级差式气缸，成三列ZW型布置。传动机构采用油泵压力循环强制润滑，活塞填料采用无油结构设计，少油润滑。 5.3.3 天然气压缩机组特性： 同2.2.3.
5.4 站内储气瓶组： 加气站一般配置96只50L加气站用钢瓶 工作压力：25MPa 储气容积：1200Nm 5.5 加气柱：
5.5.1 加气母站根据供气量，一般配置2～4台加气柱，工作压力25MPa每台流量：5000Nm/h，计量精度：±0.5%。
5.5.2 加气柱的特点 ： 同 2.1.2 5.6 双枪加气机配置和特点： 同 2.4 5.7 加气母站控制系统： 同 2.5
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