压缩天然气加气方法及加气系统技术方案

本发明专利技术公开了一种压缩天然气加气方法和加气系统。所述方法包括：设置一加气系统，包括气源单元、液压单元和加气单元；依次对气源单元的每个钢瓶进行注液排气操作，注液排气操作包括：经由液体管路向一个钢瓶提供加压的液体介质，迫使该钢瓶内的压缩天然气排出到气体管路；将排出的压缩天然气经由加气单元提供给待加气的设备；当送入气源单元的液体介质的压力达到或超过一第一压力值后，对气源单元中尚未进行注液排气操作的钢瓶进行增压操作，增压操作包括打开一个尚未进行注液排气操作的钢瓶与气体管路的连接，从而使得气体管路内的压缩天然气能够进入该钢瓶，对该钢瓶内的压缩天然气进行增压。根据本发明专利技术可以提高了加气系统的供气速度。

【技术实现步骤摘要】
压缩天然气加气方法及加气系统
本专利技术涉及一种加气方法，特别是一种压缩天然气的加气方法；本专利技术还涉及一种压缩天然气加气系统。
技术介绍
天然气，特别是压缩天然气(CNG)，作为一种清洁能源已经越来越多地被用作机动车燃料。为了给CNG汽车加注燃料，需要专用的燃料输送系统，即CNG加气系统。当建设在天然气管网附近时，加气系统主要包括有加气单元，该加气单元直接与管网相连。当建设在无管网地区时，加气系统包括气源单元和用于将存储气源单元中的CNG分配给机动车的加气单元。气源单元在CNG余量不足时，可以被移动到母站进行补充。 中国技术专利CN200520133308.X公开了后一类型的加气系统的一个例子。其中，气源单元包括多个用于存储CNG的钢瓶。加气单元中设置有液体存储罐体、液压泵和加气机。液压泵将液体存储罐体中的液体介质加压并经由液体管路送入一个钢瓶中，以迫使该钢瓶中存储的CNG排出。排出的CNG沿气体管路送入加气机，以便对机动车辆等进行供气。在工作中，当检测到液体管路中的液体压力达到一上限值时，液压泵则进入空载状态。此时液压泵将来自存储罐体的液体又送回到存储罐体中，并且不对液体进行加压。当检测到液体管路中的压力低于一下限值时，液压泵重新进入负载工作状态，以对来自存储罐体的液体加压后提供给对应的钢瓶。若空载一设定时间后，液体管路中的压力仍维持在上限值以上，则系统停机；当系统内的液体压力低于该下限值时，泵重新空载启动并在空载启动后进入负载工作状态。 这种设置可以避免液体管路中的压力过高，并能在一定程度上减少液压泵空载运行所造成的能源浪费。然而，由于液压泵在启动时的耗能很大，因此频繁停机、启动会造成很大的能源浪费，而且会减少泵的使用寿命。此外，这种现有的加气系统，液压泵可能经常处于空载状态，长时间的空载运行也会造成较大的能源浪费。 另一方面，气源单元加气母站充装CNG时的温度较高，因此当其充气返回后，由于温度降低，钢瓶内的CNG压力也降低。在给车辆加气时，供气压力越大，所需的时间就越短。因此，加气系统对车辆供气的压力通常设计为大于气源单元在母站充气后钢瓶内的CNG压力。在实际操作中，这可以通过液压泵向进行注液排气的钢瓶提供具有预定压力的液体介质来实现。只要将液体介质的压力保持在一合适的值，即可保证排出钢瓶的CNG的压力在合适的供气压力范围内。增压过程造成了加气系统对机动车加气的速度慢。特别是在切换到下一个储气钢瓶、或一个新的气源单元时，这种情况更为明显。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于，提供一种加气方法，以解决或至少部分地改善上述现有技术中的一个或多个不足。 本专利技术的又一个目的在于，提供一种加气系统，以解决或至少部分地改善上述现有技术中的一个或多个不足。 为实现上述目的，本专利技术提出了一种压缩天然气加气方法，包括设置一压缩天然气加气系统。所述加气系统包括:至少一个气源单元，该气源单元包括多个用于存储压缩天然气的钢瓶、液体管路和气体管路，每个钢瓶的一端可关闭地连接到所述液体管路，而另一端可关闭地连接到所述气体管路；液压单元，用于向所述气源单元的液体管路提供加压的液体介质；以及加气单元，用于向待加气设备提供来自所述气源单元的压缩天然气。所述方法还包括:依次对所述多个钢瓶中的每个进行注液排气操作，所述注液排气操作包括:经由所述液体管路向一个钢瓶提供加压的液体介质，迫使该钢瓶内的压缩天然气排出到所述气体管路；将来自所述气源单元的压缩天然气经由所述加气单元提供给待加气的设备；当送入所述气源单元的液体介质的压力达到或超过一第一压力值后，对所述气源单元中尚未进行注液排气操作的钢瓶进行增压操作，所述增压操作包括打开一个尚未进行注液排气操作的钢瓶与所述气体管路的连接，从而使得所述气体管路内的压缩天然气能够进入该钢瓶，对该钢瓶内的压缩天然气进行增压。 所述方法还包括:当进行注液排气操作的钢瓶内的压缩天然气的余量小于一预定值时，关闭该钢瓶与所述气源单元的气体管路的连接，以结束该钢瓶的注液排气操作，同时对下一个存储有压缩天然气的钢瓶进行注液排气操作。 所述方法还包括:对所述多个钢瓶进行注液排气操作的顺序与对所述多个钢瓶进行增压操作的顺序相同。 所述方法还包括:当提供给所述气源单元的液体介质的压力达到或超过所述第一压力值一预定时间后，对所述气源单元中尚未进行注液排气操作的另一个钢瓶进行所述增压操作。 所述方法还包括:保持进行过所述增压操作的钢瓶与所述气体管路的连通，从而使得在向所述待加气设备提供压缩天然气的过程中，当所述气体管路内的压力降低时，进行过增压操作的钢瓶能够排出压缩天然气，以缓解所述压力降低的幅度。 所述方法还包括:设置两个所述气源单元；将第二个气源单元的气体管路可关闭地与第一个气源单元的气体管路相连；以及在所述第一个气源单元的所有尚未进行注液排气操作的钢瓶都进行过增压操作后，当送入第一个气源单元的液体介质的压力达到或超过所述第一压力值一预定时间后，打开所述第二个气源单元的气体管路与所述第一个气源单元的气体管路之间的连接，以利用来自所述第一个气源单元的压缩天然气对所述第二个气源单元的各个钢瓶依次进行增压操作。 所述液压单元包括:罐体，用于存储液体介质；以及泵，用于对所述罐体中的液体介质加压并提供给所述气源单元。所述方法还包括:送至所述气源单元的液体介质的压力上升到大于所述第一压力值的一第二压力值时，使所述泵进入空载运行状态，在所述空载运行状态下，所述泵输出的液体介质直接返回所述罐体中。 所述方法还包括:使所述泵在进入所述空载运行状态一预定时间后停机。 所述方法还包括:当送至所述气源单元的液体介质的压力低于小于所述第一压力值的一第三压力值时，使所述泵进入负载运行状态，在该负载运行状态下，所述泵将所述罐体中的液体介质加压后提供给所述气源单元。 所述方法还包括:在一个钢瓶的注液排气操作结束后，对该钢瓶进行回液操作，所述回液操作包括使钢瓶内的液体介质经由所述气源单元的液体管路返回所述液压单元。 为实现上述目的，本专利技术还提供了一种用于实现上述根据本专利技术的加气方法的压缩天然气加气系统。所述加气系统包括:至少一个气源单元、液压单元、加气单元和控制单元。每个气源单元包括:两组用于存储压缩天然气的钢瓶、第一液体总管、第二液体总管和气体总管，每组中钢瓶的数量相同，第一组的各钢瓶经由各自的液体支管连接到所述第一液体总管，第二组的各钢瓶经由各自的液体支管连接到所述第二液体总管，每个钢瓶的经由一气体支管连接到所述气体总管，每个所述液体支管上设置有可开闭的第一阀，每个所述气体支管上设置有可开闭的第二阀。液压单元包括:用于存储液体介质的罐体；以及用于将所述罐体中的液体介质加压后提供给所述气源单元的泵。加气单元用于将来自所述气源单元的压缩天然气提供给待加气设备。控制单元适于在所述液压单元提供给所述气源单元的液体介质的压力达到或超过一第一压力值后，打开尚未进行注液排气操作的另一个钢瓶的第二阀，从而使得所述气体总管内的压缩天然气能够经由所述另一个钢瓶的气体支管进入所述另一个钢瓶，以对该钢瓶内的压缩天然气进行增压操作。 所述液压单元包括:注液管路，连接到所述泵的输出端；回液管路，连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩天然气加气方法，包括：设置一加气系统，所述加气系统包括：至少一个气源单元，该气源单元包括多个用于存储压缩天然气的钢瓶、液体管路和气体管路，每个钢瓶的一端可关闭地连接到所述液体管路，而另一端可关闭地连接到所述气体管路；液压单元，用于向所述气源单元的所述液体管路提供加压的液体介质；以及加气单元，用于向待加气设备提供来自所述气源单元的压缩天然气；依次对所述多个钢瓶中的每个进行注液排气操作，所述注液排气操作包括：经由所述液体管路向一个钢瓶提供加压的液体介质，迫使该钢瓶内的压缩天然气排出到所述气体管路；将来自气源单元的压缩天然气经由所述加气单元提供给待加气的设备；其特征在于，所述方法还包括：当送入所述气源单元的液体介质的压力达到或超过一第一压力值后，对所述气源单元中尚未进行注液排气操作的钢瓶依次进行增压操作，所述增压操作包括打开一个尚未进行注液排气操作的钢瓶与所述气体管路的连接，从而使得所述气体管路内的压缩天然气能够进入该钢瓶，对该钢瓶内的压缩天然气进行增压。

【技术特征摘要】
1.一种压缩天然气加气方法，包括: 设置一加气系统，所述加气系统包括: 至少一个气源单元，该气源单元包括多个用于存储压缩天然气的钢瓶、液体管路和气体管路，每个钢瓶的一端可关闭地连接到所述液体管路，而另一端可关闭地连接到所述气体管路； 液压单元，用于向所述气源单元的所述液体管路提供加压的液体介质；以及 加气单元，用于向待加气设备提供来自所述气源单元的压缩天然气； 依次对所述多个钢瓶中的每个进行注液排气操作，所述注液排气操作包括:经由所述液体管路向一个钢瓶提供加压的液体介质，迫使该钢瓶内的压缩天然气排出到所述气体管路； 将来自气源单元的压缩天然气经由所述加气单元提供给待加气的设备； 其特征在于，所述方法还包括:当送入所述气源单元的液体介质的压力达到或超过一第一压力值后，对所述气源单元中尚未进行注液排气操作的钢瓶依次进行增压操作，所述增压操作包括打开一个尚未进行注液排气操作的钢瓶与所述气体管路的连接，从而使得所述气体管路内的压缩天然气能够进入该钢瓶，对该钢瓶内的压缩天然气进行增压。2.根据权利要求1所述的方法，还包括:当进行注液排气操作的钢瓶内的压缩天然气的余量小于一预定值时，关闭该钢瓶与所述气源单元的气体管路的连接，以结束该钢瓶的注液排气操作，同时对下一个存储有压缩天然气的钢瓶进行注液排气操作。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，对所述多个钢瓶进行注液排气操作的顺序与对所述多个钢瓶进行增压操作的顺序相同。4.根据权利要求1所述的方法，其中，当提供给所述气源单元的液体介质的压力达到或超过所述第一压力值一预定时间后，对所述气源单元中尚未进行注液排气操作的另一个钢瓶进行所述增压操作。5.根据权利要求1所述的方法，其中，还包括:保持进行过所述增压操作的钢瓶与所述气体管路的连通，从而使得在向所述待加气设备提供压缩天然气的过程中，当所述气体管路内的压力降低时，进行过增压操作的钢瓶能够排出压缩天然气，以缓解所述压力降低的幅度。6.根据权利要求1所述的方法，还包括: 设置两个所述气源单元；将第二个气源单元的气体管路可关闭地与第一个气源单元的气体管路相连；以及在所述第一个气源单元的所有尚未进行注液排气操作的钢瓶都进行过增压操作后，当送入第一个气源单元的液体介质的压力达到或超过所述第一压力值一预定时间后，打开所述第二个气源单元的气体管路与所述第一个气源单元的气体管路之间的连接，以利用来自所述第一个气源单元的压缩天然气对所述第二个气源单元的各个钢瓶依次进行增压操作。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述液压单元包括: 罐体，用于存储液体介质；以及 泵，用于对所述罐体中的液体介质加压并提供给所述气源单元。 所述方法还包括:当送至所述气源单元的液体介质的压力上升到大于所述第一压力值的一第二压力值时，使所述泵进入空载运行状态，在所述空载运行状态下，所述泵输出的液体介质直接返回所述罐体中。8.根据权利要求7所述的方法，还包括:使所述泵在进入所述空载运行状态一预定时间后停机。9.根据权利要求7或8所述的方法，还包括:当送至所述气源单元的液体介质的压力低于小于所述第一压力值的一第三压力值时，使所述泵进入负载运行状态，在该负载运行状态下，所述泵将所述罐体中的液体介质加压后提供给所述气源单元。10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，还包括: 在一个钢瓶的注液排气操作结束后，对该钢瓶进行回液操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈福洋，朱敬东，郭秀平，张鹏娜，顾建辉，李怀恩，王德印，张丽敏，刘国徽，刘伯青，
申请(专利权)人：安瑞科廊坊能源装备集成有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13