يمكن تقسيم التقنيات الرئيسية لمحطات تعبئة الغاز الطبيعي المضغوط إلى أنظمة متعددة مثل نظام الضغط ونظام معالجة الغاز الطبيعي ونظام التخزين ونظام مبيعات الغاز ونظام التحكم وما إلى ذلك.
نظام ضغط الغاز الطبيعي
يتكون نظام ضغط الغاز الطبيعي بشكل أساسي من مضيف الضاغط، وخزان عازل سحب الهواء، ونظام التبريد، ونظام التشحيم، وما إلى ذلك. مضيف الضاغط هو الأكثر أهمية. إنه قلب محطة الوقود. يؤثر أدائها بشكل مباشر على موثوقية واقتصاد تشغيل محطة الوقود. تستخدم محطات تعبئة الغاز الطبيعي المضغوط بشكل عام ضواغط ترددية ذات ضغط عادم مرتفع وإزاحة صغيرة. من طريقة التشحيم، هناك نوعان رئيسيان: التشحيم بالزيت والتشحيم الحر بالزيت-. لتزييت الزيت،-يجب تركيب جهاز إزالة الزيت بعد منفذ العادم النهائي.
يبلغ ضغط عادم الضاغط المستخدم في محطة الوقود بشكل عام 25 ميجا باسكال، وبعضها أعلى قليلاً، حيث يصل إلى 28 ميجا باسكال، ويصل عدد قليل من ضواغط الشركات المصنعة إلى 32 ميجا باسكال، لكن التحليل يظهر أن ضغط العادم البالغ 25 ميجا باسكال هو الأكثر اقتصادا وموثوقية وأمانًا. نطاق ضغط المدخل هو 0.035-9MPa، ويمكن اختيار حجم عادم الضاغط وفقًا لمقاييس مختلفة، تتراوح من 16-2000m3/h، وحجم العادم الشائع الاستخدام هو 200-300m3/h.
نظام المعالجة المسبقة للغاز الطبيعي (بما في ذلك التحكم في التنقية وتنظيم الضغط)
يجب تنقية الغاز الطبيعي الذي يدخل محطة تعبئة الغاز وتجفيفه قبل أو بعد الضغط، أي أنه يجب أن يمر عبر عملية إزالة الكبريت ونزع الهيدروجين والجفاف. تشير إزالة الكبريت إلى إزالة الغازات الحمضية مثل كبريتيد الهيدروجين في الغاز الطبيعي لمنع تآكل خطوط أنابيب المعدات و"التقصف الهيدروجيني" لأسطوانات الغاز الفولاذية. تشير عملية نزع الهيدروجين إلى إزالة الهيدروكربونات الخفيفة في الغاز الطبيعي لجعل محتوى الإيثان والهيدروكربونات الثقيلة أقل من 3% لمنع الاشتعال والاحتراق غير الطبيعي للمحرك. يشير الجفاف إلى إزالة الماء من الغاز الطبيعي لمنع انسداد الجليد في نظام إمداد الغاز أثناء عملية تخفيف الضغط والتوسع والتبريد للغاز الطبيعي المضغوط.
يعد تجفيف الغاز الطبيعي الجزء الأكثر أهمية في عملية المعالجة المسبقة. تستخدم محطات تعبئة الغاز الطبيعي المضغوط عادةً مجففات برجية مزدوجة-لتجفيف الماء. وفقًا لموضع جهاز التجفيف في المحطة، يمكن تقسيمه إلى ثلاثة أنواع من الضغط المنخفض-، الضغط المتوسط- والضغط العالي- التجفيف. إذا كانت طريقة التجفيف بالضغط العالي- يمكنها حل المشكلات الفنية والعملية ذات الصلة من حيث جودة الملحقات والصمامات، فهي حل أفضل للتجفيف بسبب هيكلها المدمج وتأثير الجفاف الجيد.
بعد التنقية والتجفيف، يجب أن يتوافق الغاز الطبيعي مع معايير الغاز الطبيعي للمركبات قبل تعبئته في أسطوانات الغاز في محطات الوقود، أو بيعه مباشرة، أو تعبئته في أسطوانات الغاز الطبيعي المضغوط للمركبات. قامت بلدي بصياغة المعيار الوطني "للغاز الطبيعي المضغوط للمركبات" (GB 18047-2000). تحتوي هذه المواصفة القياسية على قيود صارمة للغاية على محتوى الكبريت والماء في الغاز الطبيعي المضغوط للمركبات، مما يتطلب أن يكون محتوى كبريتيد الهيدروجين أقل من 15 ملجم/م 3 وأن تكون نقطة تكاثف الماء أقل من الحد الأدنى لدرجة الحرارة المحيطة البالغة 5 درجات تحت ضغط التشغيل الأقصى.
نظام التحكم
تتمثل وظيفة نظام التحكم في التحكم في التشغيل العادي لمعدات محطة الوقود ومراقبة معلمات التشغيل للمعدات ذات الصلة والإنذار التلقائي أو إيقاف التشغيل عند فشل المعدات. أنظمة التحكم لمعدات تعبئة الغاز الأجنبية تستخدم في الغالب PLC (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة)، والتي تتمتع بموثوقية عالية ويمكنها تحقيق التشغيل التلقائي الكامل للمعدات. ويمكن أيضًا نقله عن بعد إلى غرفة العمل للتشغيل غير المراقب، مما يقلل من كثافة اليد العاملة للمشغل.
نظام مبيعات التخزين والغاز
من أجل تجنب التشغيل المتكرر للضاغط وتوفير مصدر الغاز عندما لا يكون النفخ مطلوبًا، يجب أن تكون محطات تعبئة الغاز CNG مجهزة بأجهزة تخزين الغاز. التصميم النموذجي هو أن نظام تخزين الغاز ونظام مبيعات الغاز يحققان نفخًا فعالاً وتعبئة سريعة للغاز من خلال ترتيب لوحة التحكم ذات الأولوية. عادة، تعتمد محطات تعبئة الغاز طريقة تخزين هرمية، حيث تقسم مجموعة أسطوانات الغاز إلى الضغط العالي والضغط المتوسط والضغط العالي. تتحكم لوحة التحكم ذات الأولوية تلقائيًا في عملية النفخ واستخراج الغاز لمجموعات أسطوانات الضغط العالي- والضغط المنخفض-. عند النفخ، قم بنفخ مجموعة الضغط العالي-أولًا. عندما يرتفع ضغط مجموعة الضغط العالي- إلى قيمة معينة، تبدأ مجموعة الضغط المتوسطة- في التضخم. عندما يرتفع ضغط مجموعة الضغط-المتوسطة إلى قيمة معينة، تبدأ مجموعة الضغط-المنخفضة في التضخم. ثم يتم نفخ المجموعات الثلاث من الأسطوانات معًا. عندما يصل الضغط إلى الحد الأقصى لضغط التخزين، توقف عن النفخ. عند استخراج الغاز، استخرج الغاز من مجموعة الضغط المنخفض-أولًا. عندما ينخفض ضغط مجموعة الضغط-المنخفضة إلى قيمة معينة، ابدأ في استخراج الغاز من مجموعة الضغط-المتوسطة. انتظر حتى ينخفض ضغط مجموعة الضغط المتوسطة-إلى قيمة معينة. عند الوصول إلى القيمة، يتم أخذ الغاز من مجموعة الضغط العالي-، ثم من المجموعات الثلاث لأسطوانات الغاز معًا، حتى ينخفض الضغط في المجموعات الثلاث لأسطوانات الغاز إلى نفس مستوى أعلى ضغط تخزين غاز لأسطوانات الغاز المركبة-في السيارة، ومن ثم يتم إيقاف الغاز. إذا كانت لا تزال هناك سيارات تحتاج إلى التزود بالوقود، فسيتم أخذ الغاز مباشرة من خط أنابيب عادم الضاغط. بعد تزويد السيارة بالوقود، يكمل الضاغط تعبئة المجموعات الثلاث من أسطوانات الغاز بترتيب التزود بالوقود، ثم يتوقف عن العمل. تتمثل ميزة وضع العمل هذا في أنه يمكنه ضمان إعادة تزويد مجموعة أسطوانات الغاز بالوقود إلى الحد الأقصى، وتحسين معدل استخدامها، وكذلك إعادة تزويد السيارة بالوقود بأقصى سرعة.
