汽车天然气加气站的好处对比.doc
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CNG知识
01、什么叫“CNG”汽车？
以压缩天然气（简称CNG）作汽车燃料的车辆，称为CNG汽车，对在用车来讲，将定型汽油车改装，在保留原车供油系统的情况下，增加一套专用压缩天然气装置，便形成CNG汽车。
02、我国CNG汽车发展状况如何？
天然气汽车是目前世界上公认的高节能、低污染、经济、安全的新型代用燃料汽车随着国家日益重视环境保护,车辆安全性能和经济性能的背景下，天然气汽车在我国成都、重庆、北京、上海、兰州等城市正如火如荼地得到推广和发展。
03、CNG汽车有哪些优点？
1、燃料价格便宜；2、汽车排气污染小；3、不积炭及车辆部件损耗小；4、安全可靠；5、车辆改装简单；6、车辆运行平稳。
04、CNG汽车能达到多大环保效果？
治理日益恶化的大气环境已成迫在眉睫之大事,而发展CNG汽车可以综合降低废气污染物排放量82.2%，其中HC可降低70%，CO可降低90%，NOx可降低25%，微粒排放物可降低42%，铅化物降低100%，硫化物可降低70%以上，非甲烷烃类可降低50%左右，可见推广CNG汽车是有效改善城区大气环境的迫切需要，政府将强制推广清洁能源汽车。
05、CNG汽车可节约多少燃油费和维修费？
按目前市场价格，1公升93#汽油4.2元左右，1立方米压缩天然气1.8元（成都地区），而1立方米天然气动力值等于1.13公升汽油。
如一台公汽每天用汽油300元，用压缩天然气只需花140元左右，一台的士每天用油118元，用压缩天然气只需花50元左右。
燃油税开征后减半征收燃气税。
发动机使用天然气做燃料，运行平稳、噪音低、不积炭、能延长发动机使用寿命,不需经常更换机油和火花塞，可节约50%以上的维修费用。
06、车辆改装后，汽油装置如何处理？
一次充气里程可达多远？
原汽油装置系统不变，只是加装一套天然气专用装置和车用贮气瓶，形成“双燃料汽车”，燃料的转换仅需拨动开关。
加充一次天然气可行驶200公里左右，特别适合公共汽车、市内的士、往返里程不超过200公里的中巴车，面的车以及单位其它车辆。
07、改装一台CNG汽车要多少钱，多长时间能收回成本？
目前，改装一辆大客车约需9800元，中巴车5600元（两贮气瓶），的士车辆4900元，约五个月收回改装成本。
08、CNG汽车安全性如何？
天然气燃点高达650度以上，不易点燃；密度低为0.48，很难形成遇火燃烧浓度；辛烷值高达130抗爆性能好，爆炸极限仅为5-15%，因而与汽油相比更为安全。
车用贮气瓶都经火烧、爆炸、坠落、枪击等测试合格后使用。
中外发展天然气汽车60年来，从未出现过因天然气爆炸、燃烧而导致车辆事故的事实证明。
09、CNG汽车动力性如何？
改装双燃料汽车，因要兼顾燃油、燃气两种条件，对原发动机压缩比和燃烧结构等均不做变动，所以汽车输出功率约有细微的下降，但城区地势较为平坦，不会影响驾驶效果。
10、CNG气站气价是否随便涨价？
天然气价格的核定是由州市物价部门批准，省局备案后实施，企业无权进行涨价，为保证油气价差推广天然气汽车，企业更不会随意调高价格。
11、能否直接买到国家定点生产的燃气汽车？
能。
日前，神龙富康推出了“节能王”燃气车，并拟批量生产双燃料汽车，吉利公司、东风公司、长安公司等厂家也纷纷转产双燃料汽车。
12、CNG汽车操作复杂吗？
CNG汽车驾驶没有更高的驾驶要求，只须在驾驶前经过适当技术培训，了解一些注意点和安全知识即可，天然气汽车本身的运行是平稳可靠的。
13、改装CNG汽车手续如何办理？
手续办理比较简单，但车辆燃料种类变更应经车管、技监、燃气等部门批准许可。
CNG加气站的系统配置
一、加气站的基本类型及其特点
纵观国内外CNG加气站，基本上分两大类。
一类是开放式结构，一类是橇装式结构。
所谓开放式结构，是指将加气站所有设备分别安装在厂房内，并按工艺流程用高、低压管道和各种阀门将这些设备联系起来，形成一个开环工艺系统。
用国产设备建成的加气站，基本都是这种形式。
它的设备空间较大，便于维修保养，但自动化程度低，基本上是手动操作或半自动运行。
由于投资低，所以能在国内得到广泛应用。
所谓橇装式结构，是指将加气站主要设备，如净化、压缩、冷却、控制、储气等都尽可能的集成在一个称为橇装的底座上，形成一个可闭环控制的整体设备，可在工厂内完成全部制造调试工作，便于运输和露天安装，大大减少了现场安装调试工作量，只要通上电，接通气路就可工作。
进口加气站基本都是这种结构形式。
如表1所示，这两种加气站都各有优缺点，可根据用户的条件择优选择。
表1各种加气站特点比较
项目
进口橇装式
国产开放式
总体技术水平
高
低
结构形式
集成式
开放式
设备集成度
高
低
自动化程度
高
低
安全可靠性
高
低
运行操作
简单
复杂
运输
方便
不方便
需要建机房
不需要，可露天安装
需要
工作人员
少
多
占地面积
小
很大
设备安装
简单、费用低
复杂、费用高
维护费用
低
高
设备总费用
高
低
基建费用
低
高
工程总投资
较高
较低
另外值得一提的是，橇装式加气站也有两种变异形式。
一种是不封闭型，即橇装上没有安装封闭的箱体，所有设备都暴露在外面，适用在室内或棚下安装。
另一种是全封闭型结构，即橇装上安装有一个类似集装箱那样的全封闭型箱体，具有密封、防雨、防爆、保温，降噪等功能，适于露天安装。
二、加气站的系统组成和基本配置
CNG加气站一般由六个子系统组成：
（1）调压计量系统；
（2）天然气净化干燥系统；
（3）天然气压缩系统
（4）压缩天然气的储存系统；
（5）控制系统；
（6）压缩天然气的售气系统；
这六个子系统，对于不同地区，不同环境条件的用户来说，其设备配置可能大不一样，有少，有多，有简单，也有比较复杂的，但作为一个完整的加气站却是缺一不可的。
⒈调压计量系统
调压计量系统主要作用是，使从输气管道来的天然气的压力保持稳定，并满足压缩机对入口压力的要求。
同时对输入加气站的气量进行计量。
其主要设备为过滤器、调压器、流量计、压力表、旁通阀，以及主阀门等。
⒉净化干燥系统
净化干燥系统，主要包括除尘、脱硫、脱油、脱水、干燥等工序，可分为前置处理和后置处理两类形式。
严格讲，压缩系统中每级压缩前后的冷凝除油过程也可归于净化系统。
所谓前置处理，即在压缩前对天然气的干燥和净化，目的是保护压缩机的正常运行；而所谓后置处理，即在压缩后对压缩天然气的净化和干燥，其目的是保证所售气质的纯净，不但确保在发动机中燃烧良好，不会对发动机产生任何危害，同时也可避免可能出现的对售气系统的损害。
这两种净化干燥处理方式，既可同时应用，也可只采用其中一种。
从目前国内外实际应用来看，基本上都采用一种，而且近年来前置处理的方式逐步成为一种趋势，这样可保护加气站的核心设备—压缩机不会受到腐蚀和损坏。
脱水干燥的方式还可按脱水装置在CNG加气站工艺流程中的位置，分为低压、中压和高压脱水三种。
这三中脱水方式都能达到车用CNG的脱水要求。
⑴低压脱水
脱水装置在压缩机的进口处，由于被干燥气体压力低、水含量高，因此这种类型脱水工艺的特点是，干燥剂的再生采用闭式循环回路，，整个脱水装置包括两台充填分子筛干燥剂的干燥器、一台循环风机、一台冷却器、一台分离器和一台加热器。
分子筛干燥剂的再生系通过风机反复循环一定量的气体来完成。
这种方式的脱水装置，由于受再生条件的制约，要达到低于-60℃（标准状态下）有一定的困难。
⑵中压脱水
脱水装置放置在压缩机的中间级出口处，根据压缩机入口压力的高低，确定放置在一级还是二级出口。
国内机组的入口压力为0.3Mpa，宜放置在二级出口。
一般说来，脱水压力控制在4.0Mpa左右比较有利。
这样既可将气体中所含水的大部分在4.0Mpa左右的压力下分离掉，又能使设备和管、阀件的压力等级控制在4.0Mpa这一公称压力级上。
在4.0Mpa压力下，气体的饱和水含量约为常压下饱和水含量的3%，约为0.3Mpa压力下饱和水含量的10.5%。
中压脱水的干燥剂也为分子筛。
⑶高压脱水
脱水装置放置在压缩机末级出口，通常压力为25Mpa.由于气体中所含水的绝大部分已在压缩机的逐级压缩---分离中除去，所以，在25Mpa压力下气相中的饱和水含量已非常少，仅相当于常压下饱和水含量的0.91%，约为0.3MPA压力下饱和水含量的3%。
高压脱水仍需要加热再生，因此，也需要加热器、冷却器和分离器，其工艺原理流程与中压脱水相同，只是设备尺寸和压力等级不同而已。
另外，在高压脱水场合，在冬季最低气温不低于-7℃的地区，干燥剂可选用硅胶，以降低再生操作温度。
但对冬季最低温度低于-7℃的地区，则必须用分子筛作干燥剂。
表2给出了三种脱水方式优缺点的比较。
表2三种脱水方式优缺点的比较
项目
低压脱水
中压脱水
高压脱水
过程复杂程度
复杂
简单
简单
设备尺寸
大
中
小
设备压力等级
低
中
高
脱水量
1
0.105
0.03
干燥剂用量
多
较少
少
一次投资费用
2.7
1.0
2.0
操作费用
高
中
低
维修费用
低
低
高
用于再生的产品气比率
0
6%
2%
注：
表中所列数据基准为：
压缩机入口压力为0.3Mpa,25Mpa压力下CNG的水露点（PDP）相同，干燥剂均为分子筛。
从表中可见，低、中、高压脱水各有优缺点，尤其在需要深度脱水时高压方式更有其优势。
但由于高、中压脱水无法对压缩机进行必要的保护，致使压缩机由于天然气中的含水量大而导致严重故障的现象时有发生。
因而，近年来国内外都趋向于采用低压脱水方式。
净化干燥系统的设备配置情况，主要依据当地气质来确定，所以对不同地区来说，净化和干燥系统的差异可能很大，而只要达到行业标准SY/T7546-96《汽车用压缩天然气》规定的气质要求即可。
设计和选用这一系统设备的依据是，保证经过净化和干燥系统处理的CNG气体质量达到标准要求，不必盲目追求进口设备或者设备的配套齐全。
⒊压缩系统
这是CNG加气站的核心部分，主要包括：
①进气缓冲和废气回收罐；②压缩机组；③压缩机润滑系统；④压缩机和压缩天然气的冷却系统；⑤除油净化系统；⑥控制系统等六大部分。
其中控制部分比较复杂，我们将把它作为一个单独的子系统，预以讲述。
⑴进气缓冲和废气回收罐
进气缓冲罐，严格讲应包括压缩机每一级进气缓冲，其目的是减小压缩机工作时的气流压力脉动以及由此引起的机组的振动。
废气回收罐，主要是将每一级压缩后的天然气经冷却分离后，随冷凝油一起排出的一部分废气；压缩机停机后，滞留在系统中的天然气；各种气动阀门的回流气体等先回收起来，并通过一个调压减压阀，返回到压缩机入口。
当罐中压力超过其上的安全阀压力时，将自动集中排放。
同时凝结分离出来的重烃油也可定期从回收罐底部排出。
实际上有的厂商在保证使压力脉动足够小的前提下，取消了缓冲罐，或以进气分离罐代替缓冲罐的作用，还有的将进气缓冲罐和废气回收罐合二为一，具有双重作用。
⑵压缩机组
压缩机组包括压缩机和驱动机。
压缩机是压缩系统，也是整个加气站的心脏。
不同厂商生产的压缩机结构形式都不一样。
用于天然气的压缩机压比较大，基本上都是活塞往复式压缩机。
其结构形式有卧式对称平衡式，有立式，有角度式（V型、双V型、W型、倒T型等）。
国内生产的压缩机主要有V型和L型两种类型
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