вступ
Ключові технології, задіяні в заправних станціях СПГ, можна розділити на кілька окремих систем: система стиснення, система попередньої обробки природного газу, система зберігання та роздачі та система керування.
Система стиснення природного газу
Система стиснення природного газу в основному складається з основного компресорного блоку, впускного буферного бака, системи охолодження та системи змащення. Головна компресорна установка є найважливішим компонентом-, який служить «серцем» АЗС-, і його продуктивність безпосередньо визначає експлуатаційну надійність і економічну ефективність усього об’єкта. Заправні станції СПГ зазвичай використовують поршневі компресори, які характеризуються високим тиском нагнітання та відносно малими об’ємами. Залежно від методу змащування компресори поділяються на два типи: із-масляним і безмасляним-. Для систем із-мащенням маслозмащувальний пристрій має бути встановлено після кінцевого випускного отвору.
Тиск нагнітання для компресорів, що використовуються на заправних станціях, зазвичай становить 25 МПа. Хоча деякі агрегати можуть досягати дещо вищого тиску-до 28 МПа-, а деякі виробники пропонують компресори, здатні досягати 32 МПа, технічний аналіз показує, що тиск нагнітання 25 МПа забезпечує оптимальний баланс економічної ефективності, надійності та безпеки. Тиск на вході зазвичай становить від 0,035 до 9 МПа. Потужність компресора може бути обрана відповідно до конкретного масштабу станції в діапазоні від 16 до 2000 м³/год із загальним діапазоном продуктивності від 200 до 300 м³/год.
Система попередньої обробки природного газу (включаючи очищення та регулювання тиску)
Перед або після стиснення природний газ, який надходить на заправну станцію, має пройти процеси очищення та сушіння-зокрема, десульфурацію, видалення вуглеводнів і дегідратацію. Десульфурація передбачає видалення кислотних газів-таких як сірководень-з природного газу для запобігання корозії обладнання та трубопроводів, а також для запобігання «водневому окрихченню» сталевих газових балонів. Видалення вуглеводнів включає вилучення легких вуглеводнів із природного газу, щоб гарантувати, що сумарний вміст етану та більш важких алканів залишається нижче 3%; це запобігає ненормальному займанню та згорянню в двигуні автомобіля. Зневоднення передбачає видалення вологи з природного газу для запобігання закупорювання льодом у системі газопостачання під час процесу зниження тиску та охолодження.
Зневоднення природного газу є найбільш критичним етапом процесу попередньої обробки. На заправних станціях СПГ для цієї мети зазвичай використовуються подвійні-баштові сушарки. Залежно від конкретного розташування блоку зневоднення в плані станції ці системи можна класифікувати на три типи: зневоднення під низьким-тиском, середнім-тиском і під високим-тиском. Якщо технічні та виробничі проблеми щодо якості арматури та клапанів можна успішно вирішити, -метод осушення під високим тиском-враховуючи його компактну структуру та ефективну продуктивність осушення-стане дуже ефективним рішенням для осушення газу.
Після очищення та осушення природний газ має відповідати спеціальним стандартам для використання в транспортних засобах, перш ніж його можна буде завантажувати в циліндри для зберігання на заправних станціях, продавати безпосередньо чи розподіляти в паливні баки транспортних засобів-з двигуном CNG. моя країна встановила національний стандарт для «стисненого природного газу для транспортних засобів» (GB 18047-2000). Цей стандарт накладає суворі обмеження на вміст сірки та води в транспортному СПГ, передбачаючи, що вміст сірководню має бути менше 15 мг/м³, а точка роси води має бути принаймні на 5 градусів нижчою від найнижчої температури навколишнього середовища при максимальному робочому тиску.
Система контролю
Основною функцією системи управління є регулювання нормальної роботи обладнання АЗС, моніторинг ключових робочих параметрів, автоматичне спрацьовування тривог або ініціювання аварійних відключень у разі відмови обладнання. Системи керування в-заправному обладнанні іноземного виробництва зазвичай використовують програмовані логічні контролери (PLC). Цей підхід забезпечує високу надійність, забезпечує повністю автоматизовану роботу обладнання та полегшує дистанційну передачу даних до центральної диспетчерської-, таким чином уможливлюючи роботу безпілотної станції та значно зменшуючи фізичне навантаження на операторів станції.
Система зберігання та дозування
Щоб запобігти частим перемиканням компресора та забезпечити безперервну подачу газу, навіть коли компресор не працює, заправні станції CNG повинні бути обладнані сховищами для зберігання газу. Типова конструкція об’єднує системи зберігання та дозування через панель пріоритетного керування; ця конфігурація керує послідовністю потоку газу, щоб забезпечити як ефективне використання сховищ, так і швидку дозаправку автомобіля. Як правило, на заправних станціях використовується багаторівнева стратегія зберігання, класифікуючи банки циліндрів для зберігання газу на категорії високого-тиску. Банки циліндрів середнього-тиску та низького{4}}тиску автоматично контролюються під час процесів їх наповнення та роздачі за допомогою пріоритетної панелі керування. Під час операції наповнення банк-високого тиску заповнюється першим; як тільки тиск у високому-банку тиску досягає певного порогу, середній-банк тиску починає заповнюватися. Згодом, коли тиск у банку середнього{10}}тиску досягає певного порогу, починає заповнюватися група низького{11}}тиску. Після цього всі три групи циліндрів заповнюються одночасно до досягнення максимального тиску зберігання, після чого процес наповнення припиняється. Під час операції видачі газ спочатку забирається з банку низького-тиску; як тільки тиск у банку низького{15}}тиску падає до певного порогу, газ починає забиратися з банку середнього{16}}тиску. Згодом, коли тиск у банку середнього-тиску падає до певного порогу, газ починає забиратися з банку високого{19}}тиску. Після цього газ відбирається одночасно з усіх трьох блоків циліндрів, поки тиск усередині накопичувачів не зрівняється з максимальним тиском зберігання бортових балонів автомобіля, після чого подача припиняється. Якщо додаткові транспортні засоби все ще потребують дозаправки, газ забирається безпосередньо з лінії нагнітання компресора; після завершення заправки автомобіля компресор продовжить заповнення трьох накопичувачів відповідно до встановленої послідовності заповнення перед тим, як вимкнутись. Перевага цього робочого режиму полягає в тому, що він гарантує максимальне заповнення накопичувачів-, таким чином підвищуючи ефективність їх використання-і водночас сприяючи найвищій швидкості заправки транспортних засобів.
