燃气公司CNG技术培训.ppt
CNG加气站基础知识,一、燃料汽车,燃料汽车介绍,燃料汽车是以燃气作为燃料，它是清洁能源汽车的一种。目前国内以燃气作为单一燃料的汽车只有少数公交车。大部分是以汽油/燃气两用和柴油/燃气双燃料汽车。燃料汽车的分类：目前按照燃气的不同形态和种类，燃气汽车主要分为三种：压缩天然气汽车（CNGV）,液化石油气汽车（LPGV）,液化天然气汽车（LNGV）。按照燃料的数量，分为单燃料天然气汽车和双燃料天然气汽车。,CNG燃气汽车的特点,环保效益 现在汽车工业的迅速发展给社会带来了巨大的财富，但是随之而来的是严重的尾气排放和噪声污染，现在机动车废气污染已经成为城市污染的主要污染源。据上海、北京等大城市的环保测试报告分析：机动车尾气污染已占城市污染量的40%60%。现在使用的车用天然气技术已经发展到第三代，以电控喷射为特征，匹配闭路循环控制和专用三元催化净化装置，使汽车尾气排放达到最环保的欧洲4号标准,这是汽油车和液化石油气车都无法比拟的。天然气汽车是清洁能源汽车，尾气中不含硫化物、粉尘微粒和铅，一氧化碳降低80%，碳氢化合物降低90%，氮氧化合物降低70%。因此，许多国家已经将发展天然气汽车作为减少大气污染的重要手段。,经济效益1、可降低汽车的运行成本。0.9标方的天然气燃烧产生的热量与1升汽油相同。目前天然气的价格与汽油和柴油低得多，天然气燃气车的燃料费将节省一大部分运营成本。由于油气之间的差价，改车费用成本会在5至8个月之内收回。2、可节省维修费用。发动机使用天然气作为燃料，运行平稳，噪声低、不积炭，可节省运行维修费用。3、对机动车的润滑油的稀释作用小，燃烧性能好，不需要经常更换润滑油和火花塞，可延长发动机的使用寿命。,安全性1、燃点高。天然气的燃点在650度以上，比汽油的燃点427度高，所以与汽油相比不易点燃。2、密度低。天然气与空气的相对密度为0.48，泄漏气体很快在空气中散发，很难形成遇火燃烧的浓度。3、辛烷值高。可达130，比目前做好的96号汽油的辛烷值高了许多，抗爆性能好。4、爆炸极限窄。天然气的爆炸极限为5%-15%，在自然环境中，形成这一个条件很困难。5、压缩天然气释放过程是一个吸热过程，当压缩天然气从容器或者管路中泄出时，泄空周围会迅速形成一个低温区，使天然气燃烧困难。6、压缩天然气汽车所使用的部件比汽油车要求的高，国家现已颁布严格的天然气汽车技术标准。从加气站的设计、设备的生产、调试等，每一个环节都形成了严格的技术标准。设计上考虑严密的安全保障措施，安全系数的选用在1.54以上，还有其他的安全技术措施，保证设备设施在运行过程的安全。,缺点1、汽车的输出功率略有下降。改装的双燃料汽车，因要兼顾油、气两种条件，对原来的发动机结构不做任何改动，所以在使用燃气时，输出功率一般都会有所下降，通常，要下降5%-15%。2、整车重量增加。3、续驶里程短。由于受车载气瓶重量和容量的限制，每次充装天然气的数量会受到限制，因此续驶里程较短，一般出租车一次充装后可行驶的里程在200-250公里左右。,车用CNG的基本性质,压缩天然气英文简写为CNG，是指天然气经过多级压缩，将其压力压缩至较高值，一般在20MPa左右，CNG的储存体积较常压天然气的大为减少，储存至高压容器内。其特点为，工作压力高，储气量大。但是压缩设备投资较大，目前主要应用在天然气汽车加气站中。,压缩天然气的技术指标,二、加气站,加气站名词解释,压缩天然气加气站 automobile CNG filling station为燃气汽车储气瓶充装车用压缩天然气的专门场所。压缩天然气加气子站 gas secondary filling station用车载储气瓶运进压缩天然气。为汽车进行加气作业的压缩天然气加气站。,常见的加气站分类方法,根据加气站气源情况分类：1.母站 2.标准站 3.子站根据加气站的储气量大小分类：1.一级站 2.二级站 3.三级站,母 站,母站建在天然气高、中压管网附近，从天然气线管网直接取气，经过调压、脱硫、脱水、压缩等工艺，向CNG拖车或直接给燃气汽车加气。优点：可以覆盖较大供气范围，扩大气源辐射面积，为子站提供保证，减少现有气源输送半径。有利于在管道气源空白区域开拓市场。局限性：主要是地理位置及气源条件的局限。即必须靠近中高压管线，在中高压管网上开口；或靠近气田。综合造价太高，除了专线费用外，接驳费是未定数。,标 准 站,从城市天然气管网直接取气，为本站提供高压的压缩天然气。流程与母站相似，就是没有加气柱，不许给拖车加气，只能给燃气车辆加气。优点：运行费用最低，运行最可靠。局限性：必须有城市管网，而且管网的压力必须有足够的压力和足够的流量，满足压缩机开启的工作条件。专线费和接驳费视情况而定。如果城市管网运行状态波动不定，则标准站的加气能力将受到严重的影响，从而影响加气站的正常运行。,子 站,子站是建在加气站周围没有天然气管线的地方，通过高压气体运输半挂车把压缩天然气从母站运到子站，通过站内配置的大压缩机或者液压柱塞泵等配套设备，将半挂车内的气体置换出来，通过加气机完成给天然气汽车加气。优点：灵活机动，具有占地面积少，建设周期短、见效快的特点。最适合在选址征地困难下同加油站合建。局限性：综合费用高，气源受运距的影响限制。,1.液压式 液压式天然气汽车加气子站是利用特殊性质的液体，用高压液压泵（压力不高于 22MPa）直接将液体注入液压式天然气汽车加气子站拖车的储气钢瓶中，将钢瓶内的压缩天然气推出，再通过站内的加气机把高压天然气注入汽车的储气瓶内达到给汽车加气的目的。,2.机械式压缩机 通过站内的压缩机将高压气体运输半挂车内的储存的CNG抽出来，通过站内的加气机把高压天然气注入汽车的储气瓶内达到给汽车加气的目的。目前青岛市范围的内的CNG加气站主要采用的是现在比较通用的液压式。,压缩天然气加气站等级,三、液压式子站工艺流程,液压式天然气子站,液压式天然气子站工作原理：液压式天然气汽车加气子站是利用特殊性质的液体，用高压柱塞泵直接将介质油注入液压式天然气汽车加气子站拖车的储气钢瓶中，将钢瓶内的压缩天然气推出，再通过站内的单线双枪加气机把高压天然气注入汽车的储气瓶内达到给汽车加气的目的。,液压式天然气子站组成部分,液压式天然气子站撬体高压气体运输半挂车液压式天然气汽车加气子站拖车顶升装置 气源设备 控制柜 加气机,安瑞科系列系统的六大功能系统：1、动力照明系统；2、液压系统；3、气动系统；4、天然气气路系统；5、自动控制系统；6、燃气报警系统。,液压式天然气子站撬体外部结构,液压式天然气子站撬体内部结构,CNG高压气体运输半挂车,气源设备,控制柜,加气机,安瑞科子站操作流程,首先启动拖车顶升装置，利用液压系统将拖车框架顶升起仰角。为系统运行做好准备工作。当刚刚开始启动设备或PLC控制系统监测到液压系统压力低于设定值时，液压泵开始工作，向CNG钢瓶内注入高压液体介质；在液压泵出口设压力控制阀，并设压力传感器，压力控制阀设定液体出口压力控制范围19.521.5Mpa。当液压系统压力达到高限22MPa（或用户设定值）时，压力控制阀停止向高压系统供液，并通过旁通回路把泄压液体回流到液体储罐中；液压泵经一定时间的延时，如果系统压力仍然不降，则液压泵停止工作；当系统压力降至底限19.5MPa（或用户设定值）时，液压泵重新开始工作。,子站设备在运行时，由控制系统的PLC自动控制。系统中的所有自动阀门都由气动执行器驱动，而气动执行器的动作则由PLC控制。当加满气的拖车来到子站停到相应的停车位置后，分别连接液体高压管路、压缩空气控制管路、CNG高压管路等，打开相应的控制阀门，关闭放散阀门，检查无误后即可开启增压系统，开始给加气机供气。当系统开始工作时，首先第一个钢瓶上的进液阀门、出气阀门打开，回液阀门仍处于关闭状态；在液压泵的作用下，液体介质开始注入第一个钢瓶，同时高压天然气被推出钢瓶；当大约95%的天然气被推出后，自动控制系统发出指令，关闭该钢瓶的进液阀门、出气阀门，打开回液阀门，此时第一个钢瓶内的高压介质开始返回橇体内的液体储罐中。,第一个钢瓶回液开始后，经延时8秒钟（或用户设定值），第二个钢瓶的进液阀门、出气阀门打开（此时该钢瓶回液阀门处于关闭状态），高压液体开始注入，继续加气过程。当第一个钢瓶内的液体介质返回到液体储罐后，自动控制系统发出指令，回液阀关闭。设备运行时，由PLC程序控制实现8个钢瓶依次顺序工作。气动执行器根据PLC控制程序适时开启和关闭各钢瓶的进出口阀门，顺序转换工作钢瓶。当前一辆拖车的天然气卸完后，由人工调换快装接头到第二辆拖车（转接时间在3-5分钟左右），实现加气站不间断运行。（在人工调换快装接头时须注意：先把注液软管、高压气管、2个控制气快装接头调换过去，留下回液软管、回液阀门控制气管，待第8个钢瓶回液完毕后，立即把回液软管、回液阀门控制气管调换至第二辆车上。）,四、加气站运行的安全问题,1、充装系统,充装系统的主要设备是售气机，装有可脱开装置（拉断阀）以及压力-温度补偿系统，充装系统的安全性是可以得到保障的。但是，在售气机的内部，管件之间的连接较多，应密切注意，避免因密封或者连接松动造成气体泄漏；气源含水量大造成的冰堵；气体杂质造成过滤装置失效；电磁阀反应不灵敏等现象。解决措施：对加气人员及司机进行培训教育，使其熟悉加气工作流程；加气人员做好加气机的日常维护工作，严格按照操作规程进行操作，不违章操作。,2、车载储、供气系统,车载储、供气系统包括储气瓶、加气口、输送管道、控制装置等。钢瓶使用有明确的质检指标，安全可靠。但是国内曾经出现因钢瓶质量问题引起的爆炸事故。解决措施：改装车辆的钢瓶采用具有国家专业资质的生产厂家生产的钢瓶，并参照国家关于车用气瓶的检验规定定期委托具有专业资质的检测机构进行定期检测。定期对车辆的燃气管路进行测漏检查和连接管件的紧固，定期到车辆维修厂进行定期维护检查。,3、高压管道、阀门等,压缩天然气高压管道工作压力达20Mpa，多以卡套连接。加气站高压阀门数量多，连接处多，漏点数量多。解决措施：定期组织对各类连接处进行测漏检查和紧固，出现异常问题及时更换零部件。,4、天然气,可燃气体的安全性问题源于它在一定的范围内与空气混合后会产生爆炸。天然气的相对密度小于1，即其密度比空气小，因此在空气中极易向高空散逸，难以达到爆炸极限的下限；天然气的爆炸极限下限比其他气体高，上限比其他气体低，其爆炸极限范围比所有可燃气体小；天然气的燃点高，要求着火的能量大。,5、安全管理,提高加气站的职工的安全责任意识，规范安全行为。加强加气站的职工的操作能力和应急处理素质。严格执行安全管理制度和操作规程，不违章指挥、不违章操作。加强设备设施的维护保养管理。,五、加气站安全事故案例,2008年3月15日17时15分，在昌吉市乌伊东路东方环宇加气站里，一辆正在加气的桑塔纳轿车因后备厢内的气瓶发生爆炸，造成两人死亡，一人受伤。经有关部门初步调查，爆炸车辆是阜康市一家商运公司的车辆，确定爆炸是使用的旧钢瓶存在质量问题所致。,2009年11越21日19时45分，一辆夏利轿车在新疆乌鲁木齐天山区赛马场十七户宏大加油加气站2号加气位加气时发生爆炸事故，该加油加气站工作人员在给一辆新Q号牌白色夏利车加气时，该车气罐突然发生爆炸，造成车辆报废，加气站顶部被炸2个洞，该工作人员脸部受轻伤，爆炸后驾驶员逃离现场，事故未造成火灾。经查，驾驶员花了50元钱购买了一个家庭用的液化气罐，用4天时间改装到夏利车上。车改装完后加过两二次气，第三次在赛马场宏大加油加气站加气时发生爆炸。,经验教训,在加气站日常管理的过程中，不仅要加强加气站自身设备、人员的管理，同时还要加强对燃气车辆的压力容器以及相关设备设施的管理。,六、加气站的运行与维护,试运行安全预案,（1）参加投产人员及投产现场其他工作人员严禁带火种入场，一律按规定穿戴统一的劳动保护工装上岗，胸前佩带进站许可证。（2）投产现场不得进行动火作业，特殊情况必须动火须经安全主管部门办理有关手续后方可进行。（3）现场严禁堆放易燃易爆物品，并清除全部施工遗留物、垃圾、油污，做到工完、料净、场地清。（4）各类车辆必须在指定地点停放，不得进入投产现场。（5）投产期间采访人员严禁使用闪光灯、新闻灯，与投产无关人员谢绝入场。（6）防静电、防雷击、接地装置进行100%检查测试，符合要求。,（7）按照设计要求配备足够有效的防火、防爆灭火器材并按规定就位，消防冷却系统运行可靠。参加投产人员能熟练使用消防器材和消防设施，懂得安全知识。（8）所有操作器械必须防爆。（9）对所有动、静密封点进行检查，投产区域不漏油、不漏水、不漏气。（10）操作人员经严格考核后持证上岗。（11）由安全人员巡回检查，投产工作人员持通行证，操作人员戴上岗证进入投产现场，其他闲杂人员不得进入生产区大门。,七、试运行前的准备工作,（1）操作、维护人员的配备和技术培训（2）工具及消防灭火器材的准备与就位（3）压力表、温度表及安全阀的调校（4）可燃气体报警仪的调试（5）调压阀等设备的调整（6）设备工艺管线电器仪表的检查（7）工艺管线焊缝检查、吹扫、试压及严密性实验（8）天然气深度脱水装置的严密性实验、分子筛的装填、再生系统的调试（9）运转设备单机试运（10）工艺管线置换（11）报表、运行记录的准备,八、加气站安全注意事项,一般安全注意事项,1.操作、维护人员应了解紧急情况处理程序和紧急求援电话，应知道灭火器的位置并能够正确熟练的使用。应知道相关设备的紧急切断按钮或者开关的位置并熟练操作。必须通过所有设备安全操作方面的培训，按照相应的操作和安全规程进行操作。2.在加气站内严禁吸烟、明火和非防爆灯光。3.电气安装及防护必须符合国家相关规范及有关地方法规的要求；不得调整、拆除任何安全保护装置。运行设备前应检查旋转机械部件的外壳防护设施是否已安装到位，否则不要运行设备。4.加气站所用的管件和其他部件必须满足工作压力的使用要求，如有必要，必须经过压力实验和安装安全保护装置。,维护操作安全注意事项,1.必须对压缩机进行定期得强制性维护保养，以使其处于完好状态，应按照设备技术要求对压缩机的各系统进行定期检查。压缩机等设备只能按照设备特定的操作规程进行操作并做好设备运转记录和维护保养记录；如果压缩机油压在压缩机气动时没有压力显示，要立即停止运行设备。2.在启动压缩机之前，应确保没有人在压缩机组的任何位置进行监测和修理。,3.进行天然气的压缩操作必须特别的小心，应严格遵守所有与压缩机使用的有关规定；安全阀排放的气体必须经过管线安全的输送到远离工作区域的地方；在压缩湿天然气时，会产生大量的凝结液。应避免汽缸过度冷却，以防止在汽缸壁形成凝结液或者液击现场的发生。4.压力容器和安全设备的所有修理操作都必须按照相应的规范操作进行，并由有资质的安全检测部门试验和验收。在对储气容器进行检查维护之前，应保证容器不带压，并使用氮气反复置换储罐中残留的天然气直至天然气的含量在安全范围内。,5.维护和修理工作必须在压缩机设备停机并完全排空、置换彻底后进行。6.在进行修理的过程中，应将拆下的部件和开口处用干净的布、纸、胶布覆盖，以防杂质进入。在完成维修操作之后，应仔细检查以确保没有工具、部件或者其他物品遗留在压缩机操作单位的上部和内部。不要使用易燃溶剂清洗部件。在使用溶解介质以后应用压缩空气将部件仔细吹扫干净。在完成修理工作后，供电之前，一定要用手将压缩机盘车两圈以上，以保证其能够自由转动无卡阻现象。在完成对气体管线系统或部件的维护操作之后通入天然气之前，一定要使用非腐蚀性的惰性气体对系统进行彻底的置换。,7.电控室的电控柜只能由有资质的熟练电工打开和进行操作维护工作。当电气设备带电时，不要接触裸线或带电元件。8.不要拧紧或拧松任何带压设备的零部件。对于锥形管螺纹，一定要使用合适的螺纹润滑剂和密封材料。连接管件发生泄漏后，不要带压进行紧固和拆除工作。9.在排放过滤器和管线时，要采取眼睛、手、听力的防护措施，身体要与设备保持一定的距离，在使用压缩空气进行吹扫设备时，应佩戴眼睛防护用品。,10.加气操作人员在进行加气操作之前，应确认司机已拉上汽车手刹并已关闭汽车的发动机。加气完成之后，在软管泄压之前，不要将加气嘴从汽车接口处卸开，否则加气嘴会反冲，造成人生伤害。在汽车开走之前，将加气嘴从汽车上拔下，放回售气机。每天充气结束后，将充气软管内的气体放空。,11.在每次加气之前应检查充气软管组件，发现异常情况及时采取措施进行处理。,谢 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