CNG加气站设备标准化方案修订版.docx

1、CNG加气站设备标准化方案修订版CNG加气站设备标准化方案天然气压缩机一、作用CNG加气站的气源一般来自市区燃气管线，其压力一般为0.10.3MPa，为保证燃气汽车达到一定续驶里程(150一300km)，必须依靠天然气压缩机对低压天然气进行压缩，使其压力升高至2025Mpa，然后通过加气机将其充入车用气瓶内。二、类型活塞式压缩机分类较多，按照气缸排列方式进行分类，见下表。按气缸排列方式（见图3-9）立式卧式角式对称平衡型对置型气缸中心线与地面垂直，Z型气缸中心线呈水平，且气缸只布置在机身的单侧，P型气缸中心线互成一定角度，分别以其气缸排列的方式呈L、V、W型，扇型气缸水平布置于机身两侧，且相临

2、的曲拐相差180，其中气缸在电机单侧者为M型，气缸在电机两侧者为H型气缸水平布置于机身的两侧，且相临的曲拐相差非180， D型各机型特点比较型号振动占地管路、辅机布置维修对基础的要求变型V、W、X型小小易易低易L型小较大难难较高易D型小较小易易较低易Z型大较小难难高难三、进气压力、排气压力、排气量及电机功率：加气站压缩机的设计排气压力通常不得低于25Mpa，进气压力、排量及电机功率相互关联，具体参照下表：吸气压力0.20.20.40.40.60.60.60.81.62.54排气压力25Mpa排气量60011007001000750140016001700200025003000电机功率1322

3、50132250132250280280280280280注：上表仅仅是列出了常用的进气压力、排量及电机功率，具体选型还应参照根据当地管网压力，并依据GB/T25360-2010汽车加气站用往复活塞天然气压缩机。四、冷却方式天然气压缩机的冷却方式包括水冷（闭式凉水塔、开式凉水塔）、风冷和混冷三种形式。冷却方式相关比较请见下表：冷却效果冷却系统噪声综合能耗综合占地风冷较好无需附加设备较高低小水冷好需冷却塔低较高大混冷好需风冷水箱较低较高中五、润滑方式天然气压缩机传动机构润滑系统是采用强制润滑与飞溅润滑相结合的润滑方式。气缸润滑系统分为有油润滑和无油润滑，两种方式比较如下：类别活塞环寿命日常维护费

4、用气体含油量运行可靠性备注气缸有油润滑长低除油后低高压缩机出口与脱水装置之间加装高效除油器气缸无油润滑短高无需除油目前达到使用要求选择压缩机末级带除油器注：1、气缸有油润滑的特点主要包括：气缸与活塞环的摩擦力小、部件的使用寿命长，但是由于润滑油直接进入气缸与气体混合，若不进行彻底滤除，不仅对后置高压脱水装置的分子筛造成污染，而且在一定程度上降低了压缩天然气的质量，给汽车发动机造成不良影响，此外油料消耗量大，增加了运行成本。2、气缸无油润滑的特点主要包括：气缸与活塞环的摩擦力小、部件的使用寿命长；油料消耗量小，运行成本低；理论上润滑油不直接进入气缸与气体混合，无须进行滤油处理。但是由于刮油环和活

5、塞杆之间的密封性能下降，曲轴箱内的少量润滑油还会进入气缸，所以一般这些压缩机还需要安装滤油器。六、压缩级数按压缩级数单级多级气体经一次压缩即达到排气终压气体经多次压缩才达到排气终压注：进气压力在0.6Mpa以下建议采用四级压缩，0.6-2.5Mpa建议采用三级压缩，2.5Mpa及以上建议采用二级压缩。子站一般采用一级压缩或二级压缩。七、各部件材质要求见表：零件名称材料牌号标准号机身材质HT150 HT200 HT250 HT300 ZL108 ZL109JB/T6431 GB/T 1173-1995曲轴材质QT600-3、QT700-2、40 、45JB/T9104 GB/T699-1999连

6、杆材质T400-15QT450-10QT500-7 QT600-3 30 40 45 LD10 JB/T9104 GB/T699-1999 GB/T3077-1999 GB/T3191-1998十字头材质HT200 HT250 HT300 QT400-15 QT450-10 QT500-7JB/T6431 JB/T9104气缸材质HT150 HT200 HT250 HT300 QT450-10 QT500-7 QT600-3ZL108 ZL109JB/T6431JB/T9104 GB/T 1173-1995活塞材质HT150 HT200 HT250 HT300 ZL108 ZL109 ZL10

7、4 LD10JB/T6431 GB/T1173-1995 GB/T3191-1998注：以上主要列取了天然气压缩机的主要零部件的用材标号，具体的参照JBT7240-2005一般用往复活塞空气压缩机主要零部件技术条件。八、控制系统压缩机控制一般采用PLC对压缩机的启动、停止及运行过程进行控制。1、启动控制在PLC控制器的控制下，压缩机按照设定程序依次完成附属电机、主电机及控制阀的起动。由于压缩机主电机功率较大，一般要求压缩机在无负荷状态采取降压方式起动,起动方式一般如下：1）Y-降压启动，起动时定子每相绕组上的电压为正常工作电压的1，适合无负荷启动，而且启动器结构简单、价格便宜。2）自耦降压启动

8、，自耦变压器有65和80两档抽头可供选用，较Y一降压起动的启动转矩大，常用于功率较大的压缩机电机，但其价格较高，不允许频繁起动。启动频率为5次/h，在压缩机热态时再次启动应间隔半小时以上。3）压缩机电机软启动，这是一种较上述传统方法更先进的降压启动方式，启动过程中电压以一定的斜率平稳升高至工作电压，其启动过程无机械冲击力，对拖动系统及电网的冲击小。软启动器体积小、节能，启动频率为20次/h。这种启动方式提高了用户的生产率，越来越得到广泛的应用，是传统启动器的更新换代产品。压缩机主电机（75KW）启动控制建议推荐采用“软启动方式”。压缩机运行期间，PLC控制器实时对压缩机的运行情况进行检测，并对

9、检测数据分析、对比，发现压缩机的运行参数超出设定值，控制器即发出指令让压缩机进行压力切换、报警或停机。要求压缩机具有以下情况（包含但不仅限于）的自动报警停机功能：压缩机天然气吸入压力过低过高报警停机压缩机每级输出压力过高报警停机压缩机每级输出温度过高报警停机润滑油液位低报警停机润滑油压力低报警停机机油温度高报警停机各类电机过载报警停机天然气仪表风压力低报警停机水压超低连锁停机轴承温度超高报警、连锁停机进站阀门气动紧急切断温度过高报警，循环水位报警；3、停机控制 压缩机在停机过程中， PLC控制器实现对压缩机各级气体进行泄压，PLC控制器根据设定程序依次发出指令让压缩机主电机、附属电机有步骤平稳

10、停止运行。九、其他技术参数：1、压缩机主电机：南阳防爆电机或佳木斯及其他进口品牌，防爆等级：Eex dII Bt4。2、国产压缩机各级排气温度小于160，进口压缩机各级排气温度小于180，出口温度不超过环境温度+15。3、整机工作环境温度适用范围-30504、排污方式：自动（可调整排污周期）/手动5、进气阀操作方式：自动/手动6、安装方式：整体撬装7、过滤器要求：高压气出口两级过滤；油过滤器排污阀：根部为球阀，操作阀为针型阀。8、仪表显示控制柜：集中显示进气压力、各级排气压力、终级排气压力、润滑油压力、各级排气温度、水温、水压、异常报警显示等。9、各级压力表针阀控制,压力表精度不低于1.5级.

11、 10、建议选用厂家：序号配套件名称生产厂家1可编程控制器（PLC）西门子/施耐德2变频器施耐德/西门子3触摸屏施耐德/西门子4防爆电动机南阳防爆集团/佳木斯/无锡安达5电磁阀美国ASCO/美国通用DRUCK/德国WIKA/ Parker6安全阀哈洛克/ Parker/ STAUFF（进口）永一/保一/哈锅/宁波星箭（国产）7止回阀上海依格、Parker8手动、气动球阀深圳毅鑫组装，德国MHA阀体/GRV/ Parker/ STAUFF9压力传感器横河川仪10易损件（活塞环、填料、气阀等）贺尔碧格主电机国产：南阳/佳木；进口：ABB/GE/ WEG软启动系统SIEMENS/ABB参照执行相关标

12、准： 汽车用压缩天然气 石油化工和气体工业用往复压缩机 汽车加油加气站设计与施工规范 汽车加气站用天然气压缩机 汽车用燃气加气站技术规范 汽车用压缩天然气加气站设计规范 大型往复活塞压缩机技术条件 容积式压缩机噪声声功率级的测定工程法 往复活塞压缩机机械振动测量与评价 工艺流程用压缩机安全要求 容积式压缩机试验验收 电机基本要求 爆炸性气体环境用电气设备第一部分：通用要求 爆炸性气体环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d” 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 钢制压力容器 管壳式换热器 固定式压力容器安全技术监察规程 压力容器无损检测 输送流体用无缝钢管 工业企业厂界噪声测量标准 汽车加气站用往

13、复活塞天然气压缩机 GB/T 20322 -2006 石油及天然气工业用往复压缩机 GB50156-2002 汽车用燃气加气站技术规范 SY/T 0092-1998 汽车用压缩天然气加气站设计规范 API Spec 11P 油气生产配套用往复式压缩机组 API std 618 应用于石油、化工和天然气工业的往复式压缩机 API 613 炼油厂用专门用途的齿轮装置 API 614 特殊用途的润滑、轴封及控制油系统 API 661 空冷式换热器 API 670 机器保护系统 API 671 炼油厂用专门用途的联轴器 API 677 炼油厂用通用传动装置 ASME 锅炉、压力容器材料 ASME 压力

14、容器建造规范 ASME 焊接及钎焊评定标准 ASME B16.5 管法兰和带法兰的管件 ASME B31.3 工艺管线 NEMA MG1 电机和发电机 NFPA 70 美国国家电气规范 TEMA 管式换热器制造标准协会 IEC 79 用于爆炸性气体环境的电气设备 IEC 529 外壳防护等级脱水装置一、主要技术规范及标准：1、GB10893压缩空气干燥器 规范与试验 2、GB12241安全阀3、GB17820 天然气4、GB18047-2000 车用压缩天然气5、GB/T8163输送流体用无缝钢管6、GB150钢制压力容器7、TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程8、Q/D

15、B 2036干燥器试验与验收规范（企业标准）9、GB3836.1 爆炸环境用防爆电气设备通用要求10、GB3836.2 爆炸环境用防爆电气设备通用要求”d”11、SY/T 0076-2008 天然气脱水设计规范12、GB 50156-2002 汽车加油加气站设计与施工规范前置干燥器一、主要技术参数：1、 工作介质：符合GB17820一类气质指标的长输管网输配天然气；2、 额定工作压力：根据当地管网压力具体情况而定；3、 设计压力：额定工作压力1.5倍；4、 额定流量：根据压缩机排量而定；5、 进气温度：40，同时满足环境温度+10。6、 环境温度：-15（-50）507、 再生温度：-308、

16、 进气含油量：3 mg/Nm39、 排气常压露点：-6010、 再生方式：闭式循环加热再生吸附式(零排放）11、 再生压力：约为工作压力12、 防爆电加热器、防爆冷却风机、防爆电伴热带、防爆循环风机符合 dIIBT4防爆要求。13、 工作方式：双塔交替、连续工作14、 控制方式：半自动（手动切换、自动再生）或全自动15、 吸附剂及用量：4A球状分子筛，标准流量的1.3倍16、 结构形式：整体撬装式17、 安装方式、位置：室外建棚或室内有基础安装18、 过滤器配置：粗、粉尘过滤器19、 过滤器排污方式：手动周期排污20、 排气最大颗粒直径：1m21、 循环工作周期：24 h (16-32可调）2

17、2、 再生时间：6 h（可调）二、供货范围：包括A、B吸附塔、手动球阀、安全阀、分子筛及粗过滤器、粉尘过滤器、防爆电加热器、循环风机、风冷却器、再生气分离器、电控箱等。三、天然气干燥器 主要设备配置清单：序号名 称单位备注 / 产地1粗过滤器台2粉尘过滤器台3球阀只DN65 PN64 4球阀只DN20 PN64 耐温1505球阀只DN20 PN64 耐温2506风冷却器台7防爆电加热器台AC38016Kw 带热电偶8液气分离器台再生系统用 9干燥塔台A、B塔各1(压力容器)10安全阀 台11安全阀 台12球阀支手动排污用134A分子筛Kg14压力表0-10MPa支显示A、B塔压力15压力表0-

18、10MPa支显示过滤器压力16防爆热电阻支17双金属温度计支18电控箱台19防爆启停按钮支防腐防爆20防爆接线箱支铝合金21粗滤芯 支（安装于粗过滤器内）22粉尘滤芯 支（安装于粉尘过滤器内）23针形调压阀支再生压力控制24地脚螺栓颗设备安装用25螺母颗设备安装用26垫圈个设备安装用27防爆电伴热带组防冻保温干燥器后出口可选配在线水露点分析仪四、技术特点：1、产品严格按SY/T 0076-2008天然气脱水设计规范、GB150-2011钢制压力容器及TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程等相关标准进行设计、制造及检验。2、专用于压缩天然气的深度脱水装置，使用优质分子筛为吸附

19、剂，脱水效果良好，正常使用寿命达20000小时以上。 3、与天然气压缩机配套使用于CNG加气站，能有效保护压缩机及后续设备。4、采用闭式循环逆流加热再生方法，无成品气损耗，节能环保、效率高。5、双塔结构，连续供气，一塔吸附工作，另一塔脱湿再生或待机。6、采用多级保护措施，过滤器、分离器采用手动排污，安全可靠。7、具有加热器温度超高停电保护及温度落低自动加电功能，保证再生气温度控制在一定范围内以达到有效再生。8、具有多重温度超高保护功能，防爆电加热炉芯自带防爆热电偶，当加热器内部温度超高时能自动停止电加热器，避免电加热器干烧。9、具有循环风机及冷却风机过载停机保护及根据再生气温度自动启停风机功能

20、。10、具有不停机进行单塔检修或更换分子筛的功能。11、切换完成后只需按压启动按钮即可，加热及冷吹过程自动进行无需人工干预，再生过程完成后自动关闭电加热器及循环风机电源。电控制箱放置于中央控制室内，面板上可显示电源、加热器工作、循环风机工作、冷却风机工作、循环风机及冷却风机过载等状态信息及电加热器和循环风机设定的工作时间、加热温度等，并可对时间及温度设定值进行重新设置。12、设置再生气压力自动平衡管路系统，自动维持再生压力的稳定，有效保护循环风机，延长设备使用寿命。13、配置粗、粉尘过滤器，有效去除游离态油水及大颗粒杂质，保护吸附剂及后续设备，排气干燥纯洁。14、设置两级安全阀有效保证设备运行

21、安全。15、采用整体撬装结构，各联接管口及电缆均接至撬边，运输安装方便。16、保温层外覆抛光不锈钢薄钢板，外形美观简洁。后置干燥器一、技术参数含水量ppmv约450（20MPa下45）进气温度45进气含油量mg/Nm35设计压力MPa26设计处理量Nm3/h1500吸附工作压力MPa25再生工作压力MPa0.51.6单塔吸附时间h8再生温度200220再生加热功率kW15再生加热时间h6（根据实际工艺而定）4A分子筛重量kg130设备的总压降MPa0.05MPa成品气常压露点-60控制方式手动倒塔或自动再生方式高压干气降压后再生防爆等级Exd BT4二、技术特点1、吸附和再生阀采用进口高温高压

22、不锈钢针形阀，可降低开启阀门瞬时对吸附剂的冲击，延长吸附剂使用寿命。2、三级过滤方式。前置采取两级过滤，粗过滤器配不锈钢烧结网滤芯，使用寿命长，阻力低，可清洗再生使用。精过滤器配德国贝克欧除油滤芯，硼硅纤维，过滤精度达0.01m，保护吸附剂不被液体浸泡、污染，延长吸附剂使用寿命。后置过滤精度达1m，更有效保护压缩机的进气质量。3、高压容器和低压电加热器之间采用安全隔离装置，可防止误操作而产生人身伤亡、设备损毁。 4、 严格按压缩机排气温度及压力状态饱和水含量进行吸附塔的设计。5、电加热器功率富余量1.3倍，缩短加热时间，确保有效可靠加热，总能耗不变。同时采用单体式不锈钢电加热管，可单根独立更换

23、。电加热器筒体内增加测温点，以把握再生状态，延长电加热管使用寿命。6、电器控制系统 电气系统部份采用PID算法、可控硅调节控制，实现电加热器自动恒温调节的功能，同步进行温度的自动监测，数字化的显示。这样，使得整个系统性能可靠，简便适用。加热器出口温度及加热器筒体温度控制采用智能仪加PID算法的方式进行控制。加热器可按设定温度值进行自动控制，可根据设备现场的要求来设定、修改系统参数。温控柜中设有电加热器的过电流及短路保护；有上述设备的电流指示，同时设置自动断电及报警功能。装置的电气系统设有防爆接线箱。装置内电气均为防爆连接。用电设备的防爆等级为：Exd BT4，防护等级：IP54。7、吸附剂采用

24、优质4A型分子筛，平衡水容量大，吸附效果好，保证成品气质量。分子筛富余量1.3倍，能适应气质变化。8、再生气加热时冷却采用联合换热冷却器，利用干气减压所产生的冷量来冷却再生热气，同时使电加热器进气温度升高，以便快速加热至所需温度。减少加热时间，节约能源。9、装置设有专用再生冷吹管路，节约冷吹时间和气量。10、 过滤器设置一个针阀一个球阀的组合双排污，保证排污可靠不泄漏。11、 调压装置管路防冰堵设计。12、 所有管路均为GB/T14976不锈钢管，且吸附和再生管路16以上(含16)均为焊接管接件连接，不宜使用卡套连接，使装置安全可靠。三、 结构特点1吸附塔包裹保温材料后外包裹不锈钢皮，美观、漂

25、亮。 2工艺管线布置简洁紧凑、美观，并可靠固定。 3脱水装置出口设置露点分析仪取样口。4吸附塔设有吸附剂装、卸料口。5再生系统中设有安全阀。6吸附塔、再生气加热器等设备及其连接管线均作保温处理。四、供货范围1 脱水装置主要配置（包括但不仅限于表中所列清单）序号项 目单位数量备 注1吸附塔台2主材为20G、设26MPa、设计温度100、含进口不锈钢滤网2前置粗过滤器台1含3m不锈钢烧结滤芯3前置精过滤器台1含德国进口贝克欧0.01m除油滤芯，硼硅纤维4出口粉尘过滤器台11m超细玻璃绵毡滤芯5联合换热气水分离器台1设计压力2.6MPa、设计温度2206电加热器台1设计压力3.0MPa设计温度350

26、、含核动力单体式不锈钢电加热管7温控柜台1壁挂式电气元件台基半导体、韩国LG产品8调压装置套1不锈钢9高温高压手动阀只8美国进口FITOK针形阀10高低压隔离装置套1美国进口11压力表只2不锈钢充油压力表12热电偶只1不锈钢护套13排污阀针阀只6不锈钢14排污球阀只3德国西德褔15吸附剂kg1604A分子筛，16全启式安全阀只117在线露点检测仪套1可选配加气机1. CNG加气机的种类加气机主要包括有下列几种：序号规格型号备注1三线双枪，30Nm3/min,最大工作压力25MPa标站、子站配自带顺序控制型的CNG加气机液压子站为单线双枪2三线双枪，40Nm3/min,最大工作压力25MPa2.

27、 CNG加气机的数量根据加气站的级别，加气机数量应为：项 目加气站级别一级二级三级加气机数量（台）34231 23. CNG加气机制造安装遵循的规范汽车加油加气站设计与施工规范 GB50156-2002( 2006）建筑设计防火规范 GB50016-2006汽车用压缩天然气加气机 GB/T 19237-2003 压缩天然气加气机加气枪 GB/T 19236 -2003汽车用压缩天然气加气口GBT18363-2001)汽车用燃气加气站技术规范CJJ844-2000爆炸性气体环境用电气设备GB 3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备GB 3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备GB 3836.3-2000 爆炸性气体环境用电气设备GB 3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备GB 3836.9-20064. CNG加气机供货范围每台CNG加气机供货范围包括以下构件：加气机壳必