1 壓縮天然氣（CNG） 液壓子站
1.1 子站的組成
節(jié)能壓縮天然氣（CNG）液壓式汽車加氣子站由三大部分組成： 液壓增壓撬體部分、車載儲氣撬體部分（專用CNG拖車）和售氣（加氣機(jī)）部分。
液壓增壓撬體部分由液壓系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)等組成， 主要設(shè)備包括橇體、控制柜、儀表風(fēng)氣源設(shè)備、燃?xì)鈭缶�。特點是加氣過程自動控制、加氣量大、壓力穩(wěn)定、節(jié)能降耗、結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備數(shù)量少，安裝、維護(hù)簡便，有效工作時間長，運行更經(jīng)濟(jì)。
車載儲氣撬體部分是專用的CNG拖車，承擔(dān)了運輸、儲存CNG的任務(wù)，還承擔(dān)了加氣管道的作用，使工藝管線簡單化，節(jié)約了管線，提升了效率。
1.2 工作原理
在自動控制系統(tǒng)的監(jiān)控下，通過撬體中的液壓系統(tǒng)，將專用CNG拖車上儲氣管束中的CNG以平穩(wěn)的壓力和速度推出到加氣機(jī)，再由加氣機(jī)給CNG燃料汽車加氣。
當(dāng)剛剛開始啟動設(shè)備或PLC控制系統(tǒng)監(jiān)測到液壓系統(tǒng)壓力低時，高壓液壓泵開始工作，向CNG拖車鋼瓶內(nèi)充入高壓液體介質(zhì)；在液壓泵出口設(shè)有壓力控制閥，并設(shè)有壓力傳感器，壓力控制閥設(shè)定液體出口壓力控制范圍20～22MPa（由用戶設(shè)定）.當(dāng)液壓系統(tǒng)壓力達(dá)到高限22MPa（或用戶設(shè)定值）時，壓力控制閥停止向高壓系統(tǒng)供液，并通過旁通回路把高壓液體回流到液體儲罐中；液壓泵經(jīng)一定時間的延時，如果系統(tǒng)壓力仍然不降，則液壓泵停止工作；當(dāng)系統(tǒng)壓力降至底限20MPa（或用戶設(shè)定值）時，液壓泵重新開始工作。
1.3 主要技術(shù)
當(dāng)前在節(jié)能液壓式CNG加氣子站發(fā)展中應(yīng)用的主要技術(shù)包括：①三差壓檢測及關(guān)斷技術(shù)， 提高安全性；②安全自動化控制，能及時有效緊急切斷有關(guān)設(shè)備，和加氣機(jī)安全連鎖；③橇體操作面板安裝人體靜電消除儀，操作人員每次操作設(shè)備時通過觸摸該裝置，消除人體靜電；④雙液位檢測精確控制卸氣量；⑤撬體集成氣源控制系統(tǒng)，電氣分離減少隱蔽工程隱患； ⑥采用雙機(jī)雙泵模式，在加氣高峰時采取雙泵雙電機(jī)同時加氣，提高工作效率，加氣低谷期時自動采取單機(jī)單泵，既節(jié)能又實施了應(yīng)急保障預(yù)案.
1.4 存在的問題及解決方案
根據(jù)液壓子站的工作原理及工藝流程，在實際運營中，液壓子站存在以下發(fā)展瓶頸：①溢油冒油帶來的安全隱患；②介質(zhì)油的污染；③高壓柱塞泵的磨損和損壞；④加氣排量達(dá)不到額定排量；⑤液壓油溫升過高、過快；⑥油氣混融的難題。
針對上述問題，一般采取以下技術(shù)解決方案：①自動化控制精度高、運行可靠精準(zhǔn)，有效解決噴油、溢油所帶來的安全隱患；②撬體內(nèi)設(shè)置在線濾油系統(tǒng)和排污系統(tǒng)，有效解決油污染的問題；③鋼瓶內(nèi)表面處理工藝，無污物，無氧化；④實現(xiàn)儲氣瓶組功能，在高峰期有效提升加氣速度， 極大地降低電機(jī)啟動頻率；⑤油溫監(jiān)控以解決液壓油溫升過高、過快的難題；⑥油料加注隔離技術(shù)解決油氣混融難題。
1.5 工藝特點
根據(jù)加氣子站設(shè)備構(gòu)成及實際運營效果，節(jié)能液壓式CNG加氣子站具備以下工藝特點：
�。�1）系統(tǒng)加氣能力（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，以下相同）強(qiáng)，一般不低于1000m3h（ JYZ1000 20型），拖車內(nèi)CNG始終保持較高且穩(wěn)定的壓力，因此加氣速度快。而CNG常規(guī)加氣站儲氣瓶組內(nèi)的壓力是變化的，加氣速度隨儲氣瓶壓力的降低而降低。
�。�2）設(shè)備整體集成度高，橇裝系統(tǒng)集中配置液壓油泵、儲油罐、配套油氣路控制設(shè)備、油氣路外接軟管及其接頭等，設(shè)備安裝更簡便、建設(shè)周期更短。
�。�3）自動化程度高，系統(tǒng)可以在手動注油、手動回油、自動運行方式下進(jìn)行， 自控系統(tǒng)包括PLC、軟啟動器、隔離柵、按扭、電磁閥和空氣斷路器等， 并在面板上實時顯示設(shè)備的工作單元、壓力、溫度及電機(jī)電流等參數(shù)。
2 與標(biāo)準(zhǔn)加氣站的對比
結(jié)合實際運營情況，從流程、設(shè)備、占地、能耗、經(jīng)濟(jì)性等方面對節(jié)能液壓式CNG加氣子站和標(biāo)準(zhǔn)加氣站進(jìn)行對比，可以看出液壓子站在節(jié)能、占地、經(jīng)濟(jì)方面具有一定優(yōu)勢。
2.1 流程對比
標(biāo)準(zhǔn)加氣站設(shè)有過濾計量橇、脫水裝置、儲氣裝置、壓縮機(jī)橇、控制系統(tǒng)及加氣機(jī)。加氣站從市區(qū)中壓管網(wǎng)取氣，經(jīng)過濾、計量、干燥等處理工序，使天然氣符合車用壓縮天然氣的標(biāo)準(zhǔn)， 經(jīng)壓縮后由優(yōu)先順序盤控制儲氣井儲氣或向汽車加氣。
液壓子站采用液壓增壓系統(tǒng)代替壓縮機(jī)增壓系統(tǒng)，通過液壓泵將液壓橇儲罐中的液壓油升壓后注入儲氣鋼瓶，將鋼瓶中的壓縮天然氣導(dǎo)出，經(jīng)緩沖罐后通過站內(nèi)的單線雙槍加氣機(jī)對汽車加氣。當(dāng)此鋼瓶中壓縮天然氣卸氣量達(dá)到總量的95%時，停止向此鋼瓶注液壓油，通過鋼瓶中的壓縮天然氣余壓將此鋼瓶中的液壓油壓回液壓橇儲罐。
2.2 設(shè)備配置對比
標(biāo)準(zhǔn)加氣站配置包括：①過濾計量系統(tǒng)對進(jìn)站氣體進(jìn)行過濾，以保證進(jìn)站氣體純凈，采用1開1備雙路系統(tǒng)，過濾器選用金屬網(wǎng)式過濾器，計量裝置選用氣體渦輪流量計。②干燥系統(tǒng)選用2臺橇裝脫水裝置對進(jìn)站天然氣進(jìn)行干燥，脫水裝置設(shè)置在壓縮機(jī)前，采用分子篩雙塔干燥器，可以通過手動切換，在線實現(xiàn)分子篩再生.③壓縮及儲氣系統(tǒng)選用2臺橇裝活塞式壓縮機(jī).④加氣系統(tǒng)選用4臺三線雙槍加氣機(jī)，可滿足8輛汽車同時加氣， 給轎車加氣時間約5～6min。
液壓子站配置包括：①核心設(shè)備為液壓橇，液壓油泵為液壓油提供動力，進(jìn)行加氣或氣瓶車頂升.②儀表風(fēng)氣源設(shè)備為CNG氣瓶車上的氣動閥門提供動力，橇體內(nèi)包括活塞式空氣壓縮機(jī)、過濾器、脫水裝置等，可為控制系統(tǒng)提供干燥、潔凈的壓縮空氣，供氣動執(zhí)行器使用。③液壓子站工作時壓力相對穩(wěn)定，選用4臺單線雙槍加氣機(jī)，可滿足8輛汽車同時加氣，給轎車加氣時間約3～4min.④CNG氣瓶車既承擔(dān)運輸又承擔(dān)儲存功能，故考慮選用2臺氣瓶車。
2.3 占地對比
占地面積受到安全間距的限制，在建成區(qū)內(nèi)一般不具備新建加氣站的條件，故標(biāo)準(zhǔn)加氣站與加氣子站均按在原有加油站的基礎(chǔ)上改建進(jìn)行考慮。由于兩站均設(shè)4臺加氣機(jī)，故加氣部分占地面積基本相同，僅就工藝裝置區(qū)占地面積進(jìn)行對比。標(biāo)準(zhǔn)加氣站工藝裝置區(qū)占地面積約497m2，加氣子站工藝裝置區(qū)占地面積約230m2。
�。�5 經(jīng)濟(jì)性對比
（1） 經(jīng)濟(jì)性對比前提.①標(biāo)準(zhǔn)加氣站與加氣子站均為加油站改造的加油加氣合建站，二者的加氣能力相同，均設(shè)有4臺雙槍加氣機(jī)。日供氣規(guī)模均為2×104m3d，年供天然氣量為730×104m3？a.②接氣價格由建設(shè)造價、運行費、建設(shè)單位投資利潤及運輸成本構(gòu)成，標(biāo)準(zhǔn)加氣站接氣價格初定為2.5元m3， 液壓子站的接氣價格初定為2.45元m3，售氣價格預(yù)測為3.7 元m3.③平均電價（含稅）為0.96元（kW.h），電增值稅為17% 。
3 結(jié)語
綜上所述，由于液壓子站設(shè)備更加集成化、工藝簡約、節(jié)能高效、占地更少、成本費用更低，在現(xiàn)有加油站網(wǎng)絡(luò)上發(fā)展加油加氣站更具優(yōu)勢。
