Introduksjon
Nøkkelteknologiene som er involvert i en CNG-bensinstasjon kan kategoriseres i flere forskjellige systemer: kompresjonssystem, naturgassforbehandlingssystem, lagrings- og dispenseringssystem og kontrollsystem.
Naturgasskompresjonssystem
Naturgasskompresjonssystemet består primært av hovedkompressorenheten, en inntaksbuffertank, et kjølesystem og et smøresystem. Hovedkompressorenheten er den mest kritiske komponenten-som tjener som "hjertet" til drivstoffstasjonen-og ytelsen bestemmer direkte driftssikkerheten og den økonomiske effektiviteten til hele anlegget. CNG-drivstoffstasjoner bruker typisk stempelkompressorer, som er preget av høyt utløpstrykk og relativt lave fortrengningsvolum. Basert på smøremetoden er kompressorer grovt klassifisert i to typer: olje-smurte og olje-frie. For olje-smurte systemer må en oljefjerningsanordning installeres nedstrøms for den endelige utløpsporten.
Utløpstrykket for kompressorer som brukes i bensinstasjoner er typisk 25 MPa. Mens noen enheter kan nå litt høyere trykk-opptil 28 MPa-og noen få produsenter tilbyr kompressorer som kan nå 32 MPa, indikerer teknisk analyse at et utløpstrykk på 25 MPa gir den mest optimale balansen mellom økonomisk effektivitet, pålitelighet og sikkerhet. Inntakstrykket varierer vanligvis fra 0,035 til 9 MPa. Kompressorens fortrengningskapasitet kan velges for å passe til stasjonens spesifikke skala, fra 16 til 2000 m³/t, med et felles kapasitetsområde på 200 til 300 m³/t.
Forbehandlingssystem for naturgass (inkludert rensing og trykkregulering)
Før eller etter komprimering må naturgassen som kommer inn i drivstoffstasjonen gjennomgå rense- og tørkeprosesser-spesifikt avsvovling, fjerning av hydrokarboner og dehydrering. Avsvovling innebærer fjerning av sure gasser-som hydrogensulfid-fra naturgassen for å forhindre korrosjon av utstyr og rørledninger, samt for å forhindre "hydrogensprøhet" i stålgassflasker. Hydrokarbonfjerning innebærer å trekke ut lette hydrokarboner fra naturgassen for å sikre at det kombinerte innholdet av etan og tyngre alkaner forblir under 3 %; dette forhindrer unormal tenning og forbrenning i kjøretøyets motor. Dehydrering innebærer å fjerne fuktighet fra naturgassen for å forhindre isblokkeringer i gassforsyningssystemet under trykkavlastnings- og kjøleprosessen.
Dehydrering av naturgass er det mest kritiske stadiet i forbehandlingsprosessen. CNG-drivstoffstasjoner bruker vanligvis doble-tårntørkere til dette formålet. Avhengig av den spesifikke plasseringen av dehydreringsenheten innenfor stasjonens utforming, kan disse systemene kategoriseres i tre typer: lav-trykk, middels-trykk og høy-dehydrering. Hvis de tekniske og produksjonsmessige problemene angående kvaliteten på armaturer og ventiler kan løses på en vellykket måte, representerer høytrykksdehydreringsmetoden-gitt dens kompakte struktur og effektive dehydreringsytelse- en svært levedyktig løsning for gassdehydrering.
Etter å ha gjennomgått rense- og tørkebehandlinger, må naturgass oppfylle spesifikke standarder for bruk i kjøretøy før den kan fylles i lagringssylindere på en bensinstasjon, selges direkte eller dispenseres i drivstofftankene til CNG-drevne kjøretøyer. landet mitt har etablert en nasjonal standard for "komprimert naturgass for kjøretøy" (GB 18047-2000). Denne standarden pålegger strenge grenser for svovel- og vanninnholdet i kjøretøyets CNG, som fastsetter at hydrogensulfidinnholdet må være mindre enn 15 mg/m³ og vannets duggpunkt må være minst 5 grader under den laveste omgivelsestemperaturen som oppstår ved maksimalt driftstrykk.
Kontrollsystem
Den primære funksjonen til kontrollsystemet er å regulere normal drift av drivstoffstasjonens utstyr, overvåke viktige driftsparametere, og automatisk utløse alarmer eller sette i gang nødstans ved utstyrssvikt. Kontrollsystemer i utenlandsk-produsert drivstoffutstyr bruker vanligvis programmerbare logiske kontroller (PLC). Denne tilnærmingen gir høy pålitelighet, muliggjør helautomatisert utstyrsdrift, og forenkler ekstern dataoverføring til et sentralt kontrollrom-og muliggjør dermed ubemannet stasjonsdrift og reduserer den fysiske arbeidsbelastningen til stasjonsoperatører betydelig.
Oppbevaring og dispenseringssystem
For å forhindre hyppig sykling av kompressoren og for å sikre en kontinuerlig gasstilførsel selv når kompressoren ikke er aktivt i gang, må CNG-tankestasjoner være utstyrt med gasslagre. En typisk design integrerer lagrings- og dispenseringssystemene via et prioritert kontrollpanel; denne konfigurasjonen styrer sekvensen av gassstrømmen for å sikre både effektiv lagringsutnyttelse og rask påfylling av kjøretøy. Vanligvis bruker bensinstasjoner en lagdelt lagringsstrategi, som kategoriserer gasslagringsflaskebankene i høyt-trykk. Sylinderbankene for medium-og lav-trykk kontrolleres automatisk under fyllings- og dispenseringsprosessene av et prioritert kontrollpanel. Under fylleoperasjonen fylles høytrykksbanken først; når trykket i-høytrykksbanken når en bestemt terskel, begynner medium-trykksbanken å fylles. Deretter, når trykket i middels-trykkbanken når sin spesifikke terskel, begynner lavtrykksbanken å fylles. Deretter fylles alle tre sylinderbankene samtidig inntil maksimalt lagringstrykk er nådd, hvorpå fyllingsprosessen opphører. Under dispenseringen trekkes gassen først fra lavtrykksbanken. når trykket i lavtrykksbanken- faller til en bestemt terskel, begynner gass å trekkes fra medium-trykkbanken. Deretter, når trykket i medium-trykkbanken faller til dens spesifikke terskel, begynner gass å trekkes fra-høytrykksbanken. Deretter trekkes gass samtidig fra alle tre sylinderbankene inntil trykket i lagringsbankene utjevnes med det maksimale lagringstrykket til kjøretøyets innebygde sylindre, hvorved utleveringen opphører. Hvis ytterligere kjøretøy fortsatt trenger drivstoff, trekkes gass direkte fra kompressorens utløpsledning; når kjøretøyet er fullført, fortsetter kompressoren å fylle de tre lagerbankene i henhold til den etablerte fyllesekvensen før den slås av. Fordelen med denne driftsmodusen er at den sikrer at lagringsbankene er fylt til maksimal kapasitet-og dermed øker utnyttelseseffektiviteten-samtidig som det tilrettelegges for raskest mulig fyllingshastighet for kjøretøy.
