应用案例

CNG加气机配置量的分析

浏览次数: 日期:2015年6月15日 14:14

前言

随着西气东输、陕京线、忠武线等国家级天然气输气管线建成投产后,天然气的应用在全国各地得到迅速发展,天然气管线所经地区的能源消费结构也在发生实质性的变化。

天然气以其价格和环保优势,在汽车能源领域得到迅猛发展。有天然气供应条件的城区几乎都进行了CNG汽车加气站的建设。

随着CNG加气站建设不断增加,CNG加气站工艺技术也在实践中不断改善、优化。但是,在CNG技术的不断发展变化中,在一些设计人员或者建设方的主导意识中,会存在一些误区。例如,有人主观认为CNG加气站加气机数量越多越好,加气枪越多加气速度越快;还有人单纯的认为,加气站内配置的压缩机台数越多越好,越利于加气站加气,加气速度会变得很快,加气高峰时,汽车就不会出现排队现象了。

笔者进行CNG加气站设计多年,通过探索和总结,现就CNG加气站的加气机数量配置这个技术环节做出个人分析和总结,仅供同行业设计及建设参考。

 

一、CNG加气机配置数量受限因素分析

加气机数量配置受多种条件的影响,如:建站场地的大小、加气对象、周边车辆流量、交通便利条件以及设计规模的大小、压缩机配置状况等等。这些因素都影响着加气机数量的配置,且这些因素之间也相互影响、相互制约。

1.建站场地状况

建站场地大小,是影响CNG加气量的一个因素,场区较大,利于工艺设备的摆放。加气区的宽敞,可布置加气机数量多,加气机间距大,利于车辆进出,车流通常,加气速度会相应增加。

场站位置,是考虑加气机配制数量的另一个因素。场站如果处于城市建成区内,周边社会车辆多,车流量大,进站加气车辆会很多。在不影响加气车辆进出的情况下,在场区大小满足的条件下,应尽量增加加气机数量,增大加气规模。

2.加气对象

CNG加气站的建设,首先要知道其加气车辆组成比例情况,这也是加气机数量确定的一个重要影响因素。如果一个加气站服务的主要车辆是公交车,由于公交车气瓶容积大,一次加气量大,加气时间长,这就要求加气机之间距离尽量大,加气机数量相对就少些。相反,如果加气站服务的车辆主要是社会出租车,因为出租车气瓶容积小,一次加气量小,加气时间短,车流量大,这就要求加气机数量相对要多些。

3.设计规模

加气站的设计规模受场区大小的影响,也受加气车辆的影响,同时,设计规模的考虑,又决定了CNG压缩机的配置数量,影响着加气机数量的配置。因此,加气站设计规模也是加气机数量配置考虑的主要因素之一。

 

二、加气机数量配置的计算

通过以上对加气机数量配置的影响因素分析,加上对加气站设计经验的总结,笔者总结出加气机数量配置的计算公式如下:

      Q≥ q1n1+q2n2

式中:

W:加气站内加气枪数(一般一台加气机两把加气枪),把;

K:加气高峰系数,取2~3

t:加气站日加气时间,一般取18~20小时;

t1:社会出租车一次加气时间,一般取3~4分钟;

t2:公交车一次加气时间,一般取8~10分钟;

m1:每天给社会出租车加气的数量,台;

m2:每天给公交车加气的数量,台;

n1:社会出租车每天加气车次,一般取23次;

n1:公交车每天加气车次,一般取1次;

Q:加气站设计日加气量,Nm3

q1:社会出租车每车次的加气量,一般取10Nm3

q2:公交车每车次的加气量,一般取80~90Nm3

 

三、加气机数量配置的校核

  CNG加气站加气的动力源是CNG压缩机,CNG压缩机是加气站的核心设备,加气机加气速度的快慢受CNG压缩机排气量的制约。如果提供动力源的CNG压缩机排气量少,而加气机多,则会出现供不应求现象,加气机流量过少而自动关闭。因此,加气机数量计算确定后,必须对其校核,校核公式如下:

       q3≥ wq4

式中:

  q3:正常工作时压缩机的最小总排气量,Nm3

  q4:正常工作时加气机的最小通过流量,Nm3(规范规定)。

 

四、结论

在城市建成区,加气站的规模不宜设计太大,一是安全间距不好控制;二是加气车辆过多,会影响当地的交通;三是,加气站加气数量过大,要求的加气区过大,不便于管理。笔者就加气站的设计规模相对应的加气机数量配置经验总结如下表:

汽车加气站加气规模与加气机数量配置对应表

设计规模(万Nm3

1

1.5

2

3

加气机(台)/加气枪(把)

2/4

3/6

4/8

6/12

因此,笔者建议在城市建成区,CNG汽车加气站的建站规模日加气量一般不宜超过3Nm3/日。

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