소개
CNG 충전소와 관련된 핵심 기술은 압축 시스템, 천연가스 전처리 시스템, 저장 및 분배 시스템, 제어 시스템 등 여러 시스템으로 분류할 수 있습니다.
천연가스 압축 시스템
천연가스 압축 시스템은 주로 주 압축기 장치, 흡기 완충 탱크, 냉각 시스템, 윤활 시스템으로 구성됩니다. 메인 압축기 장치는{1}}주유소의 '심장' 역할을 하는 가장 중요한 구성 요소이며{2}} 그 성능은 전체 시설의 운영 신뢰성과 경제적 효율성을 직접적으로 결정합니다. CNG 충전소는 일반적으로 높은 배출 압력과 상대적으로 낮은 배기량을 특징으로 하는 왕복동식 압축기를 사용합니다. 윤활 방식에 따라 압축기는 오일-윤활형과 오일이 없는-두 가지 유형으로 크게 분류됩니다. 오일-윤활 시스템의 경우 오일 제거 장치를 최종 배출 포트 하류에 설치해야 합니다.
주유소에 사용되는 압축기의 토출 압력은 일반적으로 25MPa입니다. 일부 장치는 약간 높은 압력에 도달할 수 있지만({2}}최대 28MPa-) 일부 제조업체에서는 32MPa에 도달할 수 있는 압축기를 제공하지만, 기술 분석에 따르면 25MPa의 토출 압력이 경제적 효율성, 신뢰성 및 안전성의 가장 최적의 균형을 제공하는 것으로 나타났습니다. 흡입 압력은 일반적으로 0.035 ~ 9 MPa 범위입니다. 압축기의 변위 용량은 스테이션의 특정 규모에 맞게 16~2,000m³/h 범위에서 선택할 수 있으며, 일반적인 용량 범위는 200~300m³/h입니다.
천연가스 전처리 시스템(정화 및 압력 조절 포함)
압축 전이나 후에 주유소에 유입되는 천연가스는 정화 및 건조 과정,-구체적으로는 탈황, 탄화수소 제거, 탈수 과정을 거쳐야 합니다. 탈황에는 장비와 파이프라인의 부식을 방지하고 강철 가스 실린더의 "수소 취성"을 방지하기 위해 천연가스에서 산성 가스-예: 황화수소-를 제거하는 과정이 포함됩니다. 탄화수소 제거에는 천연가스에서 경질 탄화수소를 추출하여 에탄과 중알칸의 합친 함량을 3% 미만으로 유지하는 작업이 포함됩니다. 이는 차량 엔진 내에서의 비정상적인 점화 및 연소를 방지합니다. 탈수에는 감압 및 냉각 과정에서 가스 공급 시스템 내의 얼음 막힘을 방지하기 위해 천연 가스에서 수분을 제거하는 작업이 포함됩니다.
천연가스 탈수는 전처리 과정에서 가장 중요한 단계입니다. CNG 충전소는 일반적으로 이러한 목적으로 이중-타워 건조기를 사용합니다. 스테이션 레이아웃 내 탈수 장치의 특정 위치에 따라 이러한 시스템은 저압-압, 중압-압, 고압-압 탈수의 세 가지 유형으로 분류될 수 있습니다. 피팅 및 밸브의 품질과 관련된 기술 및 제조 문제가 성공적으로 해결될 수 있다면, 컴팩트한 구조와 효과적인 탈수 성능을 고려한 고압 탈수 방법-이-가스 탈수를 위한 매우 실행 가능한 솔루션을 나타냅니다.
정화 및 건조 처리를 거친 후 천연가스는 연료 보급소의 저장 실린더에 충전하거나, 직접 판매하거나, CNG-자동차의 연료 탱크에 분배하기 전에 차량 사용에 대한 특정 표준을 충족해야 합니다. 우리나라에서는 "차량용 압축천연가스"(GB 18047-2000)에 대한 국가 표준을 제정했습니다. 이 표준은 차량용 CNG의 황 및 수분 함량에 대해 엄격한 제한을 부과하며, 황화수소 함량은 15mg/m3 미만이어야 하고 물 이슬점은 최대 작동 압력에서 발생하는 최저 주변 온도보다 최소 5도 낮아야 한다고 규정합니다.
제어 시스템
제어 시스템의 주요 기능은 주유소 장비의 정상 작동을 규제하고, 주요 작동 매개변수를 모니터링하며, 장비 고장 시 자동으로 경보를 발동하거나 비상 정지를 시작하는 것입니다. 외국에서 제조된-급유 장비의 제어 시스템은 일반적으로 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러(PLC)를 사용합니다. 이 접근 방식은 높은 신뢰성을 제공하고, 완전히 자동화된 장비 작동을 가능하게 하며, 중앙 제어실로의 원격 데이터 전송을 용이하게 하여{3}}무인 스테이션 운영을 가능하게 하고 스테이션 운영자의 물리적 작업 부하를 크게 줄여줍니다.
보관 및 분배 시스템
압축기의 빈번한 순환을 방지하고 압축기가 활발하게 작동하지 않는 경우에도 지속적인 가스 공급이 가능하도록 CNG 충전소에 가스 저장 시설을 갖추어야 합니다. 일반적인 디자인은 우선순위 제어판을 통해 보관 및 분배 시스템을 통합합니다. 이 구성은 가스 흐름의 순서를 관리하여 효율적인 저장 공간 활용과 신속한 차량 재급유를 보장합니다. 일반적으로 주유소에서는 가스 저장 실린더 뱅크를 고압으로 분류하는 계층형 저장 전략을 사용합니다. 중압-압 및 저압 실린더 뱅크는 우선순위 제어판에 의해 충전 및 분배 프로세스 중에 자동으로 제어됩니다. 충전 작업 중에는 고압-압력 뱅크가 먼저 채워집니다. 고압-압력 뱅크의 압력이 특정 임계값에 도달하면 중간-압력 뱅크가 채워지기 시작합니다. 이후 중압 뱅크의 압력이 특정 임계값에 도달하면 저압 뱅크가 채워지기 시작합니다. 그 후 최대 저장 압력에 도달할 때까지 세 개의 실린더 뱅크가 모두 동시에 채워지고, 이 시점에서 충전 프로세스가 중단됩니다. 분배 작업 중에 가스는 먼저 저압 뱅크에서 흡입됩니다.- 저압 뱅크의 압력이-특정 임계값으로 떨어지면 중압 뱅크에서 가스가 흡입되기 시작합니다.- 그 후, 중압 뱅크의 압력이 특정 임계값으로 떨어지면 고압 뱅크에서 가스가 흡입되기 시작합니다.- 그 후, 저장 뱅크 내의 압력이 차량에 탑재된 실린더의 최대 저장 압력과 같아질 때까지 세 개의 실린더 뱅크 모두에서 가스가 동시에 흡입되고, 이 시점에서 분배가 중단됩니다. 추가 차량에 여전히 재급유가 필요한 경우 압축기의 배출 라인에서 직접 가스를 끌어옵니다. 차량 재급유가 완료되면 압축기는 정지되기 전에 설정된 충전 순서에 따라 3개의 저장 뱅크 채우기를 재개합니다. 이 작동 모드의 장점은 스토리지 뱅크를 최대 용량까지 채워서-활용 효율성을 향상시키는 동시에-차량에 가능한 가장 빠른 연료 보급 속도를 촉진한다는 것입니다.
