Kluczowe technologie stacji tankowania CNG można podzielić na wiele systemów, takich jak system sprężania, system wstępnej obróbki gazu ziemnego, system magazynowania i sprzedaży gazu, system sterowania itp.
Układ sprężania gazu ziemnego
Układ sprężania gazu ziemnego składa się głównie z sprężarki, zbiornika buforowego wlotu powietrza, układu chłodzenia, układu smarowania itp. Najważniejsza jest sprężarka. To serce stacji benzynowej. Jego wydajność bezpośrednio wpływa na niezawodność i ekonomiczność pracy stacji benzynowej. Stacje tankowania CNG zazwyczaj wykorzystują sprężarki tłokowe o wysokim ciśnieniu spalin i małej pojemności skokowej. Jeśli chodzi o metodę smarowania, wyróżnia się dwa typy: smarowanie olejem i smarowanie-bezolejowe. W przypadku smarowania olejem-za końcowym otworem wylotowym należy zainstalować urządzenie odolejające.
Ciśnienie spalin sprężarki stosowanej na stacji benzynowej wynosi zazwyczaj 25 MPa, niektóre są nieco wyższe i sięgają 28 MPa, a niektórych kompresorów kilku producentów osiągają 32 MPa, jednak analizy wykazują, że ciśnienie spalin wynoszące 25 MPa jest najbardziej ekonomiczne, niezawodne i bezpieczne. Zakres ciśnienia wlotowego wynosi 0,035-9 MPa, a objętość spalin sprężarki można wybrać według różnych skal, w zakresie od 16-2000 m3/h, a powszechnie stosowana objętość spalin wynosi 200-300 m3/h.
System wstępnej obróbki gazu ziemnego (w tym oczyszczanie i kontrola ciśnienia)
Gaz ziemny trafiający na stację benzynową przed lub po sprężaniu musi zostać oczyszczony i osuszony, czyli musi przejść proces odsiarczania, odwodornienia i odwodnienia. Odsiarczanie odnosi się do usuwania kwaśnych gazów, takich jak siarkowodór, z gazu ziemnego, aby zapobiec korozji rurociągów urządzeń i „kruchości wodorowej” stalowych butli gazowych. Odwodornienie odnosi się do usuwania lekkich węglowodorów z gazu ziemnego w celu uzyskania zawartości etanu i ciężkich węglowodorów poniżej 3%, aby zapobiec nieprawidłowemu zapłonowi i spalaniu silnika. Odwadnianie odnosi się do usuwania wody z gazu ziemnego w celu zapobiegania blokowaniu się lodu w systemie dostaw gazu podczas procesu dekompresji, rozprężania i chłodzenia CNG.
Odwadnianie gazu ziemnego jest najważniejszą częścią procesu obróbki wstępnej. Na stacjach benzynowych CNG do odwadniania zwykle stosuje się suszarki dwuwieżowe-. W zależności od umiejscowienia urządzenia odwadniającego na stacji można je podzielić na trzy typy odwadniania nisko-, średnio- i wysoko-ciśnieniowego. Jeśli metoda odwadniania pod wysokim-ciśnieniem może rozwiązać odpowiednie problemy techniczne i procesowe w zakresie jakości akcesoriów i zaworów, jest to lepsze rozwiązanie odwadniania ze względu na zwartą strukturę i dobry efekt odwadniania.
Po oczyszczeniu i wysuszeniu gaz ziemny musi spełniać normy obowiązujące dla gazu ziemnego do pojazdów, zanim będzie można go napełnić butlami gazowymi na stacjach benzynowych, bezpośrednio sprzedać lub napełnić butle pojazdów CNG. mój kraj sformułował krajową normę dotyczącą „sprężonego gazu ziemnego do pojazdów” (GB 18047-2000). Norma ta nakłada bardzo rygorystyczne ograniczenia dotyczące zawartości siarki i wody w CNG w pojazdach, wymagając, aby zawartość siarkowodoru była mniejsza niż 15 mg/m3, a punkt rosy wody był niższy niż minimalna temperatura otoczenia wynosząca 5 stopni poniżej maksymalnego ciśnienia roboczego.
System sterowania
Zadaniem układu sterowania jest kontrolowanie normalnej pracy urządzeń stacji benzynowej i monitorowanie parametrów pracy odpowiednich urządzeń oraz automatyczne alarmowanie lub wyłączanie w przypadku awarii sprzętu. Systemy sterowania urządzeniami do napełniania obcym gazem wykorzystują najczęściej sterownik PLC (programowalny sterownik logiczny), który charakteryzuje się wysoką niezawodnością i może realizować w pełni automatyczną pracę sprzętu. Można go także zdalnie przesłać do pomieszczenia służbowego w celu pracy bez nadzoru, co zmniejsza pracochłonność operatora.
System magazynowania i sprzedaży gazu
Aby uniknąć częstego uruchamiania sprężarki i zapewnić źródło gazu, gdy nie jest wymagane napełnienie, stacje napełniania gazem CNG muszą być wyposażone w urządzenia do magazynowania gazu. Typowa konstrukcja polega na tym, że system magazynowania gazu i system sprzedaży gazu osiągają efektywne napełnianie i szybkie napełnianie gazem na polecenie priorytetowego panelu sterowania. Zwykle stacje benzynowe przyjmują hierarchiczną metodę przechowywania, dzieląc grupę butli z gazem na wysokociśnieniowe, średniociśnieniowe i wysokociśnieniowe. Panel sterowania priorytetami automatycznie steruje procesem napełniania i ekstrakcji gazu w grupach butli-wysokociśnieniowych i niskociśnieniowych-. Podczas pompowania najpierw napompuj grupę-wysokociśnieniową. Kiedy ciśnienie w grupie wysokiego-ciśnienia wzrośnie do określonej wartości, grupa średniego-ciśnienia zaczyna się napełniać. Kiedy ciśnienie w grupie średniego-ciśnienia wzrośnie do określonej wartości, w grupie niskiego-ciśnienia zaczyna się napełniać. Następnie trzy grupy cylindrów są napompowywane razem. Gdy ciśnienie osiągnie maksymalne ciśnienie przechowywania, przestań pompować. Podczas wydobywania gazu należy najpierw wyodrębnić gaz z grupy niskiego-ciśnienia. Kiedy ciśnienie w grupie niskiego-ciśnienia spadnie do określonej wartości, rozpocznij wydobywanie gazu z grupy-średniego ciśnienia. Poczekaj, aż ciśnienie w grupie-średniego ciśnienia spadnie do określonej wartości. Po osiągnięciu tej wartości gaz jest pobierany z grupy wysokiego-ciśnienia, a następnie razem z trzech grup butli gazowych, aż ciśnienie w trzech grupach butli gazowych spadnie do tego samego poziomu, co najwyższe ciśnienie magazynowania gazu w butlach gazowych-zamontowanych w pojeździe, a następnie dopływ gazu zostaje zatrzymany. Jeśli nadal są samochody wymagające zatankowania, gaz pobierany jest bezpośrednio z rurociągu wydechowego sprężarki. Po zatankowaniu samochodu kompresor kończy tankowanie trzech grup butli z gazem w kolejności tankowania, a następnie wyłącza się. Zaletą tego trybu pracy jest to, że może zapewnić maksymalne zatankowanie grupy butli z gazem, poprawić stopień jej wykorzystania, a także sprawić, że samochód będzie tankował z największą prędkością.
