導入
CNG 給油ステーションに関連する主要なテクノロジーは、圧縮システム、天然ガス前処理システム、保管および分配システム、制御システムなど、いくつかの異なるシステムに分類できます。
天然ガス圧縮システム
天然ガス圧縮システムは主に、メインコンプレッサーユニット、吸入バッファタンク、冷却システム、潤滑システムで構成されています。メイン コンプレッサー ユニットは、給油ステーションの「心臓部」として機能する最も重要なコンポーネントです-。その性能は施設全体の運用の信頼性と経済効率に直接影響します。 CNG 給油ステーションでは通常、往復動コンプレッサーが使用されており、吐出圧力が高く、押しのけ容積が比較的小さいことが特徴です。コンプレッサーは潤滑方式により、オイル潤滑式-とオイルフリー式-の 2 つのタイプに大別されます。油-潤滑システムの場合、最終吐出ポートの下流に油除去装置を設置する必要があります。
給油ステーションで使用されるコンプレッサーの吐出圧力は通常 25 MPa です。一部のユニットはわずかに高い圧力に達し-最大 28 MPa-、また少数のメーカーは 32 MPa に達するコンプレッサーを提供していますが、技術分析によれば、吐出圧力 25 MPa が経済効率、信頼性、安全性の最適なバランスを提供します。吸入圧力は通常 0.035 ～ 9 MPa の範囲です。コンプレッサーの容量は、ステーションの特定の規模に合わせて 16 ～ 2,000 m3/h の範囲で選択できますが、一般的な容量範囲は 200 ～ 300 m3/h です。
天然ガス前処理システム（精製・圧力調整を含む）
圧縮の前後に、給油ステーションに入る天然ガスは精製および乾燥プロセス、具体的には脱硫、炭化水素の除去、脱水を受ける必要があります。{0}脱硫には、天然ガスから硫化水素などの酸性ガス-を除去すること-が含まれ、機器やパイプラインの腐食を防ぎ、鋼製ガスシリンダーの「水素脆化」を防ぎます。炭化水素の除去には、天然ガスから軽質炭化水素を抽出して、エタンと重質アルカンの合計含有量が 3% 未満に留まるようにすることが含まれます。これにより、車両のエンジン内の異常な発火や燃焼が防止されます。脱水には、減圧および冷却プロセス中にガス供給システム内の氷の詰まりを防ぐために天然ガスから水分を除去することが含まれます。
天然ガスの脱水は、前処理プロセスの最も重要な段階です。 CNG 給油ステーションは通常、この目的のためにデュアル タワー ドライヤーを利用します。-ステーションのレイアウト内の脱水ユニットの特定の位置に応じて、これらのシステムは、低圧脱水、中圧脱水、高圧脱水の 3 つのタイプに分類できます。-継手やバルブの品質に関する技術的および製造上の問題がうまく解決できれば、コンパクトな構造と効果的な脱水性能を備えた高圧脱水法--は、ガス脱水のための非常に実現可能なソリューションとなります。-
天然ガスは、精製および乾燥処理を経た後、給油所で貯蔵シリンダーに充填したり、直接販売したり、CNG 駆動車両の燃料タンクに注入したりする前に、車両使用に関する特定の基準を満たさなければなりません。{0}}私の国は、「車両用圧縮天然ガス」に関する国家基準 (GB 18047-2000) を制定しました。この規格は、車両用 CNG の硫黄分と水分含有量に厳しい制限を課し、硫化水素含有量は 15 mg/m3 未満でなければならず、水露点は最大動作圧力で遭遇する最低周囲温度より少なくとも 5 度低くなければならないと規定しています。
制御システム
制御システムの主な機能は、給油ステーションの機器の通常動作を調整し、主要な動作パラメータを監視し、機器の故障時に自動的に警報を発したり緊急停止を開始したりすることです。外国製の給油装置の制御システムは通常、プログラマブル ロジック コントローラ（PLC）を利用しています。{1}このアプローチは高い信頼性を提供し、完全に自動化された機器操作を可能にし、中央制御室への遠隔データ送信を容易にします。これにより、ステーションの無人操作が可能になり、ステーション オペレータの物理的な作業負荷が大幅に軽減されます。{3}}
保管および分配システム
コンプレッサーの頻繁なサイクルを防止し、コンプレッサーが稼働していないときでも継続的にガスを供給できるようにするために、CNG 給油ステーションにはガス貯蔵施設を設置する必要があります。一般的な設計では、優先制御パネルを介して保管システムと分配システムが統合されています。この構成は、ガスの流れのシーケンスを管理して、効率的な貯蔵利用と迅速な車両燃料補給の両方を保証します。一般に、給油ステーションは階層型貯蔵戦略を採用しており、ガス貯蔵シリンダー バンクを高圧-に分類します。中圧-と低圧-のシリンダー バンクは、充填および供給プロセス中に優先制御パネルによって自動的に制御されます。充填操作中、最初に高圧バンクが充填されます。-高圧バンク内の圧力が特定のしきい値に達すると、中圧バンクが充填され始めます。-その後、中圧バンク内の圧力が特定のしきい値に達すると、低圧バンクが充填され始めます。-その後、最大貯蔵圧力に達するまで 3 つのシリンダー バンクすべてが同時に充填され、その時点で充填プロセスは停止します。ディスペンス操作中、ガスは最初に低圧バンクから引き出されます。-低圧バンク内の圧力が特定のしきい値まで低下すると、中圧バンクからガスが引き込まれ始めます。-。その後、中圧バンク内の圧力が特定のしきい値まで低下すると、高圧バンクからガスが引き出され始めます。-。その後、貯蔵バンク内の圧力が車両搭載シリンダーの最大貯蔵圧力と等しくなるまで、3 つのシリンダー バンクすべてからガスが同時に引き出され、その時点で分配が停止します。追加の車両がまだ燃料補給を必要とする場合、ガスはコンプレッサーの排出ラインから直接引き出されます。車両への給油が完了すると、コンプレッサーは停止する前に確立された充填シーケンスに従って 3 つの貯蔵バンクへの充填を再開します。この動作モードの利点は、ストレージ バンクが最大容量まで満たされることを保証し、-その利用効率が向上する-と同時に、車両への可能な限り最速の給油速度が促進されることです。
