摘 要

环境与能源是近一个世纪人类普遍关注的两个话题。也是21世纪世界各国包括我国可持续发展战略的两个重要课题。随着汽车尾气对环境的污染的逐步加大, 如何改善和处理这种情况成为人类社会发展中必须解决的问题。压缩天然气是一种高效、清洁绿色、减少大气污染的能源，它具有独特的环保性、经济性、安全性，在世界各地与我国许多城市得到广泛的利用。为了实现可持续发展，我国在本世纪初制定了优化能源结构的战略，而高效又清洁的天然气就成为最有力的战略选择。因此加大天然气的开发对于我国实现可持续发展有着十分重要的意义。

本文通过查阅资料、实地考察、调查江岸区后湖大道CNG汽车数量来确定加气站的规模和站址选择。然后根据加气站的加气规模、天然气的物性和工艺流程进行计算，确定加气站具体的设计参数，如加气站的加气岛数量、加气站的加气枪数量等，再根据计算数据进行设备选型。最后，再对加气站的电气、防腐、消防等配套工程进行设计。

关键词：CNG加气子站、工艺流程、高效清洁、设计参数

abstract

Environment and energy are two topics that human beings pay close attention to in the past century. It is also the two important topic of sustainable development strategy of China and the countries in the world in twenty-first Century. With the pollution of automobile exhaust to the environment, how to improve this situation has become a problem that must be solved in the development of human society. Compressed natural gas is an efficient, clean and green energy source for reducing air pollution. It has been widely used in other cities all over the world with its unique environmental protection, economy and security. In order to achieve sustainable development, China has formulated the strategy of optimizing the energy structure at the beginning of this century, and the efficient and clean natural gas has become the most powerful strategic choice. Therefore, increasing the development of natural gas is very important for China to achieve sustainable development.

Through access to information, on-the-spot investigation, investigation of District Lake Road CNG the number of vehicles to determine the station scale and site selection. Then according to the calculation of gas filling station scale, natural gas properties and process, determine the specific design parameters such as the number of gas stations, gas filling Island filling station gas station filling gun number, according to the calculated data of equipment selection. Finally, the gas station, electrical, anti-corrosion, fire and other ancillary works to design.

Key words: CNG gas station, process flow, high efficiency cleaning and design parameters

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2子站的功能及作用 1

1.3国内外研究现状 1

第2章 总论 4

2.1武汉市江岸区概况及天燃气、车用燃料供应状况 4

2.1.1江岸区概括 4

2.1.2武汉市江岸区车用燃料供应现状 4

2.3项目建设目的： 4

2.4自然及地理条件 5

2.4.1气象资料 5

2.4.2地理条件 5

2.5工程概况 6

第3章 加气站规模与设计 7

3.1加气站规模 7

3.1.1 供气量计算 7

3.1.2场站概况 7

3.2 加气站设计 7

3.2.1 系统组成 7

3.2.2基础资料 7

3.3本章小结 8

第4章 加气站总平面布置 10

4.1 平面布置原则 10

4.2 平面布置 10

4.2.1存储区 10

4.2.2 经营区 10

4.3 管道敷设 11

4.4 防火间距 11

4.4.1压缩天然气工艺设施与站外建、构筑物的防火距离 11

4.4.2 加气站设施之间的防火间距 11

4.5 停车场和道路设计 12

4.6本章小结 12

第5章 加气站工艺流程与设备 14

5.1工艺设计参数 14

5.1.1车用压缩天然气各项参数 14

5.1.2设计压力 15

5.2加气站工艺流程 16

5.3主体设施及选型 16

5.3.1加气机 16

5.3.2天然气储气瓶组 17

5.3.3压缩机 20

5.3.4自动控制柜 22

5.3.5卸气柱 23

5.3.6储气瓶组容积选择 24

5.3.7管材、管件及其它 25

5.4 本章小结 29

第6章 配套工程 30

6.1消防部分 30

6.2给水排水部分 30

6.3电气部分 30

6.4 仪控部分 30

6.5土建部分 31

6.6主要材料等级 31

6.7防腐部分 32

6.8采暖通风及空气调节 32

6.9 建、构筑物的防火、防爆 32

6.10 本章小结 33

第7章 环境保护 34

7.1 设计依据 34

7.2 工程概况 34

7.3 污染物排放及治理措施 34

7.3.1主要污染物和污染源 34

7.3.2 主要治理措施 34

7.3.3环保费用 34

7.4环境影响分析 35

7.5 环境监测 35

7.6 本章小结 36

参考文献 37

致谢 39

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

随着汽车尾气对环境污染的逐步加剧, 如何改善和解决这一现状是人类社会发展目前面临的重大问题。CNG是一种绿色、高效、清洁的能源，它可以减少大气污染，并具有经济性、安全性、环保性等特点，目前世界各地包括我国许多城市都广泛的开发和使用CNG。为了能够实现可持续发展这一战略目标，我国高瞻远瞩，在本世纪初就制定了优化能源结构这一战略，而这一战略最好的战略选择就是使用高效又清洁的天然气。所以，加大天然气的开发和利用对于我国来说有着十分重要的意义，是实现可持续发展的关键所在。随着压缩天然气的发展，它对一些相关的产业也起到了非常强烈的促进作用，其中促进作用最明显的就是我国汽车产业的发展。车用替代能源其中比较理想的就是CNG,它具有很多优点，效益高、成本低、无污染、性能稳定等^[1] CNG汽车就是用CNG替代汽油或柴油作为燃料的汽车，相比于传统燃料的汽车，具有节约燃料、成本、安全性高、节能环保等优势。随着经济的发展，全球范围内都出现能源压力和环境压力增大的状况，认识到这一点，世界各国都采取了很多错事积极调整汽车的燃料结构，其中CNG以其低排放和环保的特点都得到广泛的推广，成为世纪汽车行业发展的新方向。

1.2子站的功能及作用

如果加气站的附近不存在天然气管线，为了满足使天然气汽车可以在加气站加到天然气的需求，子站便产生了。它建在加气站的周围，并配备有运转车。同时为了应对一般需求，子站通常都配备储气瓶组和小型压缩机。这是因为运转车的存在不可避免地降低了天然气的利用率，为了解决这一问题，便通过压缩机将运转车内的低气压天然气升压然后储存在储气瓶内，以提高子站加气的取气率，除此之外，不通过储气瓶直接给天然气汽车加升压天然气也是一种可取措施。

1.3国内外研究现状

进入21世纪以来，全世界各国和地区在高速发展经济的同时，也在积极践行着可持续发展战略课题，其中环境和能源问题便是两个具有高关注度的话题。在这个话题之下，市场繁荣扩张的汽车行业，以其高速增长的生产量和居民使用量在侧面彰显着各国经济欣欣向荣之景时，也昭示了与此同时产生的环境污染和能源燃料的枯竭问题。世界各国的相关组织一直在为解决这两个问题进行着不断的努力和尝试，一方面采用诸如甲醇、甲醇、液化石油气、压缩天然气等新型环保燃料作为汽车动力能源，另一方面便是推广诸如特斯拉一类的电动汽车^[2]。放眼国内，为发展可持续经济多种政策的出台深刻影响着人们的消费模式以及相关企业的产品理念，其中作为具有诸多优点和经济社会效益的天然气汽车便成为环保汽车行业的一个突破口，而这个天然气终端开发市场的新领域便成为新经济的一个“蓝海”。

追溯历史，不难发现我国在这方面曾经进行过诸多尝试。在20世纪50年代石油供应短缺的背景下，四川省便率先推广天然气汽车，与现在不同的是，这种汽车为背囊式的，并同时开展了CNG汽车的研究和改造试验。大约经过30年，四川省便成为我国历史上第一个引进相关加气设备，并配备有CNG加气站的省会。从93年开始，我国相关企业开始引进国外的相关先进经验和技术，并用了将近3年多的时间将国际先进的CNG装置和汽车改装部件技术本土化，接着进一步将其标准化。1999年，全国将北京上海广州深圳重庆天津海南等在内的21个城市设为试点城市，起示范作用，并进一步在此推广清洁汽车的使用，相关的技术和攻关项目与此同时得到了进一步的发展。一路走来，这项空气净化工程-清洁行动取得了显著的成果，截至2010年，全国范围内CNG加气站已达250座。