第三讲_压缩天然气(CNG)
CNG
燃气汽车的发展趋势
目前，两用燃料单点喷射系统和单一 燃料（天然气或液化石油气）闭环多 点顺序喷射系统相继问世， 而闭环多点顺序喷射系统 是当今燃气发动机电控 技术发展的主流和方向。
天然气汽车的分类
1.按储带的压力和形态：
压缩天然气汽车（CNGV） 储气瓶的压力通常是 20MPa CNGV 20MPa，CNGV是天然气汽车的主体。 常压天然气汽车（NNGV） 以常压气态储带天然气， 已基本被淘汰。 液化天然气(LNGV) 以液态储带，应用潜力大。 吸附天然气汽车（ANGV） 以吸附方式储带。
CNG发动机
天然气汽车在中国的发展前景
为了确保国家能源安全，减轻对石油需求的压力， 我国加快了天然气的开发利用，国家已开始大规模 天然气管网的建设，北方的陕京天然气管线；中部 的“西气东输”工程， 长4200公里的管道从新疆塔 里木盆地的出发，经过甘肃、宁夏、陕西、山西、 河南、安徽、江苏到上海，已建成送气；南方的 LNG接受站建设，可以预期天然气作为汽车燃料在 今后的数十年将有大发展。
电压驱动方式：当燃用汽油时，模拟器接通 短路开关即可将蓄电池12V电源不经电阻R输送 给喷油器，喷油器正常工作。当燃用燃气时，模 拟器断开短路开关，此时汽油ECU仍能正常向喷 油器输送喷油信号，由于接通喷油器搭铁回路后， 蓄电池12V电源经过串联电阻R输送给喷油器， 使通过喷油器的电流减小，喷油器线圈产生的电 磁力不足以吸开针阀，所以喷油器不喷油，但输 送给汽油ECU的仍是12V电压信号。
康明斯先进的燃气发动机
康明斯先进的天然气发动机
欧宝公司成功地推出了一款名叫赛飞利（Zafira）的MPV
奔驰公司新款天然气车
奔驰公司新款天然气车
本田公司天然气车
福 特 公 司 天 然 气 车
CNG天然气加油站解读
CNG加气站
CNG加气站包括母站、标准站和 子站。
CNG LNG子站
加气母站一般是从高压管道 取气 给CNG气瓶车加气，再通过 CNG气瓶车输送给子站供气， 同时具备直接给CNG汽车加 气的能力；标准站一般是从 城市中压管网取气，给CNG 汽车加气；子站是以CNG气 瓶车为气源，给CNG汽车加 气。标准站从中压管网取气，
液压加气子站 CNG子站拖车到达CNG加气子站后，通过快装接头将高压 进液软管、高压回液软管、控制气管束、CNG高压出气软 管与液压子站橇体连接。系统连接完毕后启动液压子站撬 体或者在PLC控制系统监测到液压系统压力低时，高压液 压泵开始工作，PLC自动控制系统会打开一个钢瓶的进液 阀门和出气阀门，将高压液体介质注入一个钢瓶，保证 CNG子站拖车钢瓶内气体压力保持在20-22Mpa，CNG 通过钢瓶出气口经CNG高压出气软管进入子站撬体缓冲罐 后，经高压管输送至CNG加气机给CNG燃料汽车加气。
CNG加气母站
CNG子站：加气子站主要建在车流量大的中 心城区周边。加气子站主要适用于敷管实 施困难，不经济或现有供气能力不能满足 加气站的用气需要的站点，采用建加气子 站的型式实施对汽车加气。
工艺流程
加气母站 CNG加气母站气源来自天然气高压管网，过滤计量后进入干 燥器进行脱水处理，干燥后的气体通过缓冲罐进入压缩机 加压。压缩后的高压气体分为两路：一路通过顺序控制盘， 进入储气井，再通过加气机给CNG燃料汽车充装CNG； 另一路进加气柱给CNG槽车充装CNG。
控制系统 控制系统的功能是控制加气站设备的正常运转和对 有关设备的运行参数进行监控并在设备发生故障 时自动报警或停机。目前，国外加气设备的控制 系统多采用PLC(可编程逻辑控制器)，这种方式可 靠性高，能实现设备的全自动化操作，也可远传 到值班室实现无人看守，减轻操作工的劳动强度。
CNG培训课件
• 排除方法
检查电源连接是否正常；检查控制电路是否正常 ；检查压缩机电机是否烧毁。
故障现象
压缩机的排气压力过高。
故障现象
压缩机的排气温度过高。
• 排除方法
检查冷却水系统是否正常；检查润滑油供应是否正常；检 查空气滤清器是否需要更换。
cng使用中常见问题及解答
02
03
种类
金属储气井、塑料储气井 等。
工作原理
将高压气体存储在地下岩 层中。
特点
存储量大、安全性高、可 长期保存。
cng加气机
种类
柱塞式加气机、螺杆式加气机 、滑片式加气机等。
工作原理
通过加气机将压缩天然气加入汽 车储气罐中。
特点
加气速度快、计量准确、安全可靠 。
04
cng安全与环保
cng的安全使用
感谢您的观看
THANKS
压缩机的种类有很多，包括往复式压缩机、离心 式压缩机等，根据不同的工艺需求选择合适的压 缩机。
天然气压缩流程包括天然气入口、过滤器、压缩 机、出口等部分，其中过滤器的作用是去除天然 气中的杂质和颗粒物，保证压缩机的正常运转。
出口部分包括出口管道、压力控制阀等，控制阀 的作用是调节天然气出口压力，使其达到后续流 程的要求。
故障现象
cng车辆加速无力。
01
故障现象
cng车辆启动困难。
03
故障现象
cng车辆的噪音过大。
05
02
• 排除方法
检查发动机供气系统是否正常；检查车辆的 点火系统是否正常；检查车辆的燃油喷射系 统是否正常。
06
04
• 排除方法
压缩天然气简介定义和分类
压缩天然气简介定义和分类天然气是一种可以通过管道输送到家庭、工厂和其他领域使用的可再生能源。
为了更有效地获取和利用天然气，人们发明了一种叫做压缩天然气（CNG）的技术。
本文将介绍压缩天然气的定义、分类和应用领域。
一、压缩天然气的定义压缩天然气是指将天然气经过压缩处理，使其体积缩小，密度增大，以便减少运输和存储的空间，提高天然气的能源利用率。
通过压缩，天然气可以被压缩到1%-0.1%的原体积，使得它可以在容器中存储和运输。
压缩天然气的技术已经成为了一种主要的天然气储存和运输方式，并成为了传统汽油的替代燃料。
二、压缩天然气的分类1.管网压缩天然气该种方式是将天然气经过管道输送后，需要由供应方对天然气进行压缩，贮存于所在地供消费者，核心主要是压缩站点以及壁挂热水器等。
2.制气厂压缩天然气这种方法是先将天然气洗涤去除杂质，再通过膜分离或吸附等处理过程得到压缩天然气，一般是为工业用气、注气井等提供的。
3.液化天然气压缩气体由于液化天然气经过压缩后能够逐渐回升温度变成气态，压缩天然气的质量也就保证了。
4.废气处理压缩天然气废气回收一般分布于城市建设中，各个大楼中废气能够变成压缩天然气，仅是建筑中的一种环保效果和节能效果。
三、压缩天然气的应用领域1.工业领域压缩天然气在工业领域的应用比较普遍，主要用于生产行业、加气站等。
例如，石化企业将其用来保障加气机所需气源，而纺织、印染等就是直接将其用做加热介质，减少环境污染和损耗。
2.民用领域压缩天然气在民用领域的应用与工业领域类似，主要用于家庭燃气、公共机构、商铺等。
如钢瓶加气，以及管道燃气，都是非常常见的民用应用。
3.交通领域压缩天然气在交通领域的应用也日益普及。
它可以为汽车、公交车、出租车等提供动力，这种方式被广泛应用于一些城市的出租车和公交车等交通工具中。
总的来说，压缩天然气是一种高效、环保、经济的能源，它的应用越来越广泛，为我们生产和生活带来了很多方便。
未来，随着技术的不断发展，压缩天然气的应用领域将会更加广泛，它将成为我们的主要能源之一。
cng原理
cng原理CNG（压缩天然气）是一种清洁能源，其原理基于将天然气压缩至高压状态以便存储和使用。
CNG主要由甲烷（CH4）组成，是一种相对丰富且环保的燃料。
使用CNG作为燃料能够减少环境污染，并具有较低的排放物含量。
CNG的原理可以简单描述为压缩。
天然气首先通过一系列处理步骤，包括除酸、除水、除硫等，以去除其中的杂质和不纯物质。
随后，天然气被压缩机压缩至高压状态。
压缩是将气体体积减小，使其分子间的距离变小的过程，从而使气体相对密度增加。
当气体被压缩到较高压力时，其储存和携带成本也相应减少。
经过压缩处理后，CNG被存储在车辆的气瓶中。
气瓶通常采用钢制或复合材料制成，具有足够的强度和密封性，以确保储存的CNG是安全的。
车辆配备了适配CNG燃料的燃料供应系统，包括燃料滤清器、减压阀和喷油嘴。
当发动机需要燃料时，CNG通过燃料供应系统被引入到发动机中，与空气混合后被点燃，从而产生动力。
使用CNG燃料的车辆具有较低的尾气排放，因为CNG燃烧产生的污染物含量相对较低。
与传统汽油或柴油相比，CNG 的燃烧过程更干净，减少了二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOx）和颗粒物等有害物质的排放。
此外，CNG的燃烧效率较高，可提供与传统燃料相当的动力输出。
这使得CNG成为许多环保和能源节约倡议的重要组成部分。
尽管CNG具有许多优点，但其使用仍面临一些挑战。
CNG的储存需要一定的空间，因为其压缩后的体积仍然较大。
此外，CNG加注站的数量相对较少，这限制了CNG车辆的使用范围。
然而，随着对清洁能源的需求不断增长，CNG作为一种替代燃料的潜力仍然值得关注和开发。
CNG的解释
1.压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是天然气加压(超过3,600磅/平方英寸)并以气态储存在容器中。
它与管道天然气的组分相同。
CNG可作为车辆燃料利用。
LNG可以用来制作CNG，这种以CNG为燃料的车辆叫做NGV（Natural Gas Vehicle）。
与生产CNG的传统方法相比，这套工艺要求的精密设备费用更低，只需要约15%的运作和维护费用。
2.《中国国家地理》(China National Geograph,简称CNG)，原名《地理知识》，是一本关于地理的杂志月刊，由中国科学院、地理科学与资源研究所和中国地理学会主办。
内容以中国地理为主，兼具世界各地不同区域的自然、人文景观和事件，并揭示其背景和奥秘，另外亦涉及天文、生物、历史和考古等领域。
是中国大陆较为出名的一本有关地理的杂志。
现任杂志社社长兼总编辑为李栓科（社长1997年至今，总编辑2000年10月至今），杂志社地址北京朝阳区安外大屯路甲11号。
《中国国家地理》的前身《地理知识》，创刊于1950年，当时整本杂志祗有8页，一年后增至16页。
当时的内容包括地理思想、中外国地理、自然地理、地图及地理调查法、地理教学、地理资料等。
在1954年，《地理知识》因发表披露中国国内的工业地理文章，被中国官方认为是“泄密”而遭受重创。
但不久后影响消失，该杂志的内容继续扩充，至1957年时增至48页，发行量达到了2万册。
中国大陆的一些科学杂志在大跃进及文化大革命中遭受重大打击，《地理知识》也不例外，在此期间，《地理知识》发行很不稳定，时断时续，该情况在文革结束后才有所改善。
1998年，该杂志全面改版，页数增至84页，翌年增至100页。
2000年，《地理知识》杂志更名为《中国国家地理》，随后亦在台湾、香港等地推出繁体字版乃至在日本推出日文版。
2004年，《中国国家地理》增至148页并推出青少年版《博物》。
2005年10月，中国国家地理杂志“选美中国”的特刊。
第三讲_压缩天然气(CNG)
CNG加气站
华中科技大学燃气教研室
二、加气站工艺流程
3、贮气装置 加气站使用的贮气瓶单瓶水容积应大于或等于60 L， 宜使用容积大于或等于250L的贮气瓶和高压容器等大型 贮气装置。最大允许充装压力应为25.0 MPa。瓶库内的 贮气瓶应分组设置，分组进行充装。在一个加气站内贮 气井管组应按运行压力分为高压贮气井管组、中压贮气 井管组和低压贮气井管组。各瓶组宜单独引管道至加气 机，对加气汽车按各瓶组的压力进行分挡转换充装。 对贮气瓶组的补气程序应从高压向低压逐组进行对 贮气瓶组的取气程序相反。
CNG加气站
华中科技大学燃气教研室
三、压缩天然气供气方式
箱式调压器
换 热 器
CNG加气站
华中科技大学燃气教研室
CNG加气站 华中科技大学燃气教研室
一、概
级 别 一级 二级 三级 级 别 一 级站 二 级站 三 级站
CNG加气站
论
3000＜VN≤4000 1500＜VN≤3000 VN≤1500 天然气销售量 /（Nm3/d） 10000 ~ 15000 5000 ~ 10000 ≤1500
华中科技大学燃气教研室
CNG加气站
华中科技大学燃气教研室
二、加气站工艺流程
天然气 调压、过滤 水洗塔 脱硫塔
过滤器
压缩机
贮气装置
加气枪
流量计
间冷 气液分离 除油 （四级加压） （分子筛吸附）
高压气体瓶装车
脱水塔
CNG汽车
中小城镇
CNG加气站
华中科技大学燃气教研室
二、加气站工艺流程
2、天然气的脱硫、脱水 进入加气站的天然气在压缩前或压缩后必须经过净 化和干燥处理，即要经过脱硫、脱烃和脱水过程。脱硫 是指脱除天然气中的硫化氢等酸性气体，以防止设备管 线腐蚀和钢质气瓶发生“氢脆现象”。脱烃是指脱除天 然气中的轻烃，使乙烷和重烷含量小于3% 我国制定的《车用天然气》国家标准要求硫化氢含 量小于15mg/Nm3，冰露点低于最高操作压力下最低环境 温度5℃。
压缩天然气
压缩天然气供应技术一、压缩天然气（CNG）供应压缩天然气（25MPa）约为标准状态下同质量天然气体积的1/250。
尽管压缩天然气能储密度比液化石油气和液化天然气低，然而作为汽车替代燃料或对难觅优质民用燃料的城市而言，由于压缩天然气生产工艺、技术、设备较简单，运输装卸方便，又在环境保护方面有明显优势，因此不失为值得选择的城镇燃气气源形式之一。
汽车使用的天然气，除高压压缩和杂质含量控制更严格以外，与民用和工业天然气无本质区别。
通常CNG 是压缩到20~25MPa的天然气，其辛烷值（在规定条件下与试样抗爆性相同时的标准燃料中所含异辛烷的体积百分数）在122 ~130 之间。
CNG供应系统是泛指以符合现行国家标准《天然气》GB17820之II类作为气源，在环境温度为-40~50 ℃时，经加压站净化、脱水、压缩至不大于25.0MPa；出站时符合现行国家标准《车用压缩天然气》GB18047的各项规定，并充装给气瓶转运车送至城镇的CNG 汽车加气站或城镇燃气公司的CNG 供应站（储配站或减压站），供作汽车发动机燃料或居民、商业、工业企业生活和生产用燃料的系统。
统筹规划城镇CNG 供应系统的目的在于：①在天然气长输管道尚未敷设的区域，以压缩天然气作气源较易实现城镇气化，并可节省大量建设投资；②减少城镇交通的汽车尾气排放总量，以改善城区大气环境质量；③在天然气供应价格有竞争力的情况下，以天然气替代车用汽油、柴油。
二、城镇CNG 供应系统1、天然气加压站（母站）天然气加压站（母站）的作业流程如图所示。
天然气加压站的任务是使充装气瓶转运车或售给CNG 汽车的CNG 达到汽车用CNG 的技术标准，并且不得超压过量充装；保证气瓶转运车或CNG 汽车的压力容器在该城镇地理区域极端环境温度下安全运行，即该压力容器工作压力始终在允许的最高压力（最高温度补偿后）以下。
一般规定该压力容器充满后的压力为20Mpa。
根据城镇规划的安排，可规定加压站以充气瓶转运车为主，以售气为辅；或只充气瓶转运车而不向CNG 汽车售气。
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一级调压
二级调压
计量加臭
城镇输配管网
一级换热
CNG加气站
二级换热
华中科技大学燃气教研室
三、压缩天然气供气方式
工艺二：应用于供气量较大的场合，采用三级减压，其中天然气经二级
减压至1.6MPa后一部分进入调峰储气设备，另一部分经第三级 减压至管网运行压力（一般为0.2 ~ 0.4MPa), 再经计量加臭后， 输入城镇输配管网。一般此工艺的供气规模在5000Nm3/h以下。 上述两种工艺，其核心减压、加热部分均可采用箱式或撬装调压器的 方式，这种调压站结构紧凑合理，占地面积小，总体造价低。 ≤20 MPa 6 ~7 MPa 1.6 MPa 0.2 ~ 0.4 MPa 计量加臭 城镇输配管网
一级调压
80℃水
二级调压
98℃水
三级调压
一级换热
50℃气
CNG加气站
二级换热
60℃气
储气装置
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三、压缩天然气供气方式
性能参数：
高压气体管瓶车
公称工作压力：20MPa 容积：4457Nm3 充装气体质量：3192Kg
CNG加气站
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三、压缩天然气供气方式
撬装式CNG调压站
CNG加气站
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三、压缩天然气供气方式
箱式调压器
换 热 器
CNG加气站
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图1：压缩天然气（CNG）汽车加气站的等级划分
贮气装置总容积（m3） 12＜V≤16 6＜V≤12 V≤6 加气车次/d 200 ~ 300 100 ~ 200 ≤100
图2：日加气车次范围和天然气销售量
注：压缩天然气加气站按给公交车加气，平均每辆车按5瓶50升/瓶计算
二、加气站工艺流程
1、工艺流程 加气站由天然气引入站管道和脱硫、脱水、 调压、计量、压缩、贮存、加气等主要生产工 艺系统及循环冷却水、废润滑油回收、冷凝液 处理、供电、供水等辅助生产工艺系统组成。
CNG加气站
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三、压缩天然气供气方式
1.3 CNG的供气规模不宜过大，一般在5万户以内；对工 业用户的供气量也不宜太大。 1.4 CNG可以作为城市/小区先期供气的一种方式：例如 在规模很大，长输天然气管道已有计划，但一时来不 了，却又有迫切供气要求的城市，可用CNG的方式部 分供气，待天然气管道建成以后再进行转换，这样既 解决了燃眉之急，又省出了燃气置换的种种麻烦。
CNG汽车加气站
CNG加气站
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三、压缩天然气供气方式
1、概 论
1.1 用气地区距天然气管线不太远，且有CNG采 气的地 方（即“采气站”）；CNG的运输距离最好在150公里 以内，应根据具体情况认真进行经济核算。 1.2 运输方面要有良好的道路条件，在较恶劣的气候条 件下仍能保证通畅的运输。城市天然气储备量一般按2 －3日考虑，不超过一周，否则需较大的设备投资。
CNG加气站
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二、加气站工艺流程
3、贮气装置 加气站使用的贮气瓶单瓶水容积应大于或等于60 L， 宜使用容积大于或等于250L的贮气瓶和高压容器等大型 贮气装置。最大允许充装压力应为25.0 MPa。瓶库内的 贮气瓶应分组设置，分组进行充装。在一个加气站内贮 气井管组应按运行压力分为高压贮气井管组、中压贮气 井管组和低压贮气井管组。各瓶组宜单独引管道至加气 机，对加气汽车按各瓶组的压力进行分挡转换充装。 对贮气瓶组的补气程序应从高压向低压逐组进行对 贮气瓶组的取气程序相反。
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一、概
级 别 一级 二级 三级 级 别 一 级站 二 级站 三 级站
CNG加气站
论
3000＜VN≤4000 1500＜VN≤3000 VN≤1500 天然气销售量 /（Nm3/d） 10000 ~ 15000 5000 ~ 10000 ≤1500
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CNG加气站 华中科技大学燃气教研室
二、加气站工艺流程
各瓶组内天然气补气压力和贮气瓶数量的比值
项
目
低压瓶组 中压瓶组 高压瓶组
12.0 2.5~3.0 18.0 1.5~2.0 22.0 1.0
瓶组内天然气补气起 充压力
瓶组之间贮气瓶数量 的比值
CNG加气站
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二、加气站工艺流程
CNG加气站
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二、加气站工艺流程
天然气 调压、过滤装置
加气枪
流量计
间冷 气液分离 除油 （四级加压） （分子筛吸附）
高压气体瓶装车
脱水塔
CNG汽车
中小城镇
CNG加气站
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二、加气站工艺流程
2、天然气的脱硫、脱水 进入加气站的天然气在压缩前或压缩后必须经过净 化和干燥处理，即要经过脱硫、脱烃和脱水过程。脱硫 是指脱除天然气中的硫化氢等酸性气体，以防止设备管 线腐蚀和钢质气瓶发生“氢脆现象”。脱烃是指脱除天 然气中的轻烃，使乙烷和重烷含量小于3% 我国制定的《车用天然气》国家标准要求硫化氢含 量小于15mg/Nm3，冰露点低于最高操作压力下最低环境 温度5℃。
压缩天然气（CNG）
一、概 论 二、加气站工艺流程 三、压缩天然气供气方式
CNG加气站
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一、概
论
1、背景 我国城市大气污染的一个重要因素是机动 车尾气污染。机动车尾气污染也已成为严重困 扰世界各大城市的环境问题。 以压缩天然气做为汽车燃料,不仅减少汽车 尾气排放，还可以弥补石油资源短缺，进行能 源结构调整，同时也培育了一个新兴产业。 同时压缩天然气也可做为附近中小城镇的 燃气气源。
CNG加气站
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三、压缩天然气供气方式
2、工艺流程
工艺一：无储气装置，天然气经两级调压后将压力减至管网运行压
力（一般为0.3 ~ 0.4MPa），再经计量加臭后，输入城镇输 配管网。此工艺适用于小规模的城镇或小区供气，或应用于 用气量较小的专用户，一般用气量不超过4000Nm3/d,而CNG 钢瓶拖车的运载能力应能满足2～3日的用气量要求。
CNG加气站 华中科技大学燃气教研室
一、概
论
2、基本概念 压缩天然气（CNG）是指压缩到20.7 ~ 24.8 MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。 压缩天然气作为汽车燃料，具有排气污染小， 运输成本低，安全方便等优点，已成为世界车 用清洁燃料的发展方向，在我国发展压缩天然 气汽车具有十分重要的意义及良好的社会效益 和经济效益。