通用空气和天然气产品工程师NGV加油站

CABP：早上好。感谢您花时间讨论天然气燃料系统。

UAPC：很高兴这么做。Universal Air & Gas Products Corporation (UAPC)在天然气燃料系统的气体压缩、存储、分配、调节和控制方面拥有数十年的经验。我们一直在设计和制造天然气燃料系统，通过许多“过山车”市场周期的天然气燃料系统。

CABP：贵公司当然不是典型的“空气屋”。请描述UAPC在气体包装设计和制造方面的重点。

UAPC：自1962年以来，UAPC一直致力于空气或气体压缩、过滤、干燥和沉淀系统。这些定制设计的系统范围从0.002托真空到6000 psig。这是一个真正的“知识市场”，客户看重(通常是他们的生命)我们多年来设计和建造系统的经验。

这是呼吸空气系统的一个例子。我们为消防部门提供SCBA再填充站，并为OSHA级呼吸空气提供3000至6000 PSIG的许多水肺应用。我们还提供OSHA级低压呼吸空气系统，范围为60至200 psig。每种情况都是独特的，需要定制的工程和高质量的制造。

我们位于诺福克，我们长期以来一直支持我们的军队，拥有广泛的项目。大多数是支持唯一应用程序的自定义项目。例如，我们拥有空气压缩机的租赁队，为军队定制。当潜艇停靠进行维护时，海军需要高压，DockSide，码头电源空气压缩机，随时准备用于防爆环境。我们有技术人员在全世界的军事船舶和潜艇上工作。为此，UAPC和一些技术人员都已预约，具体取决于项目。除了我们的租赁空气压缩机外，我们还提供了一支CNG压缩机，可用于CNG加油市场的长期租金。

这段历史让我们自然而然地进入了其他定制工程市场，如符合NFPA-99标准的医疗压缩空气、真空和鼓风机系统。替代燃料压缩系统市场也让我们与沼气、沼气池、氢气、垃圾填埋气、合成气和废水应用密切相关。

你可以讲(但有时不能讲)的故事!请描述UAPC的开销承诺，以支持如此多的细分市场需要定制工程。

UAPC：当然。我们被称为“设计和建立”的工程公司。我们也被称为“精品工程”公司。我们有七位员工的工程师。我们中的许多人在化学和冶金中有很强的背景。我们与我们的3D CAD设计师团队合作，以满足客户需求在这些独特的包装中。一旦客户端签署，该软件输出将进入生产楼层。

UAPC在制造业有大量投资；除ASME压力容器外，我们在内部建造所有设备。我们在位于弗吉尼亚州诺福克的51000平方英尺仓储和制造工厂内进行所有制造。在这里，我们可以切割、弯曲、焊接和喷涂为每项工作设计的所有定制组件。然后，我们的装配区将所有组件作为一个完整的包放在一起。我们的工程师还为每个单元编程和构建PLC和控制器。如果我们的客户需要显示特定信息的HMI面板，我们将在内部进行设计。我们的系统支持SCADA，可选择远程调节功能。

很多公司分包了这种工作。Uapc是独一无二的，我们在一个屋檐下做所有这项工作。具有设计控制和构建PLC的“气体家伙”是有利的 - 专门用于气体包装。

让我们谈谈天然气。

UAPC：你想从哪里开始?我们设计30 psi的大容量应用，供co-gen发动机，600至1200 psig页岩气包，填埋气体，单独的工厂系统，如蒸汽工厂的275 psig系统。此外，我们拥有数十年的天然气汽车加气站设计和建设经验，压力范围从3000到6000 psig。

CABP：好的。让我们从宏观情况开始。您如何查看天然气车辆（NGV）市场的未来？

UAPC：我们涉足压缩天然气(CNG)市场已经20年了。从历史上看，这个市场一直是由政府拨款推动的，导致市场飙升，然后消失。对于UAPC，我们一直有一定数量的CNG业务，但这是我们第三次出现CNG业务激增。

然而，这一次，我们认为是不同的。现在，我们看到车辆和卡车原始设备制造商在车辆可靠性方面取得了巨大进步。他们还在NGV汽车和卡车设计和制造线上投入了前所未有的资金。这是为了响应美国对能源独立性的非凡需求。这有助于天然气生产商、基础设施开发商、车辆原始设备制造商和消费者对压缩天然气做出新的（我们认为是永久的）承诺。我们还有很长的路要走，但我们认为NGV会继续存在。

除了能源独立性，CNG对于空气质量、就业创造和商业财务来说是一个双赢的选择。例如，废物管理公司最近宣布，他们正在将整个垃圾处理车队转换为CNG。他们说，一辆典型的垃圾车每天可以节省200美元的燃料——这对这样规模的公司来说是一个巨大的财务影响——而且排放量大大减少。这是每个人的奖金。

CABP:您的客户在投资NGV基础设施建设时，有什么想法?

UAPC：为提供NGV加油站基础设施的预期累积，工业专家在未来五年内每年投射卓越的增长率。

我们与两个截然不同的买家群体合作——市政当局和私人投资者。市政当局运营着校车和垃圾车车队。私人投资者正在建造便利店或独立的NGV加油站。他们有不同的动机和挑战。

运营校车和垃圾车的市政当局对燃料的需求很容易预测。在这里，我们与一位市政车队经理打交道，他记得当柴油和汽油价格飙升时，他的燃料预算消失了。我们采访过的许多市政车队经理都在谈论2009年，当时他们的年度燃料预算在5月份就用光了。他们想要降低燃料成本，但更重要的是，他们想要一个稳定的燃料成本。他们相信，美国天然气勘探的进步和扩大将为他们提供一个长期、低成本、稳定的燃料供应情况，他们可以预算。

双125马力压缩机封装，入口干燥剂烘干机，用于大型时间填充NGV加油系统，用于加油运输公交车。

第二个明显的买家是私人投资者，他们在现有的便利店中修建天然气燃料加气站，或者建造独立的天然气燃料站。这就是ROI方案的重要性所在。如果你是一个燃料零售商，天然气是有吸引力的销售，因为每加仑更高的利润。这些人习惯于每销售一加仑汽油获得0.05美元的利润。在天然气方面，每加仑平均利润为0.75美元。这为投资提供了动力。

然而，这些投资者面临的一大挑战和风险领域是预测需求。你希望有锚舰队使用你的站，但这不是保证。在便利店，有多少NGV会停下来加油？这是一个很难预测的问题。UAPC与投资者合作开发他们的预测模型，然后我们帮助他们设计最符合该预测的“供应侧”NGV站。这是一个高度协商的过程，通常需要几年时间。

CABP：请描述您设计的时代的NGV加油站。

UAPC：我们的理念是帮助客户设计能够满足当前需求的天然气汽车加油系统，但这是模块化的，以便当需求增长时，他们可以轻松增加系统的容量。这通常是对资本最有效的利用。很多时候，我们与客户交谈时，别人告诉我们要为最大限度的未来需求而设计。我们的立场是，除非这些大型电站达到充分利用，否则它们的投资回报率将低于投资者的预期。

	为天然气公用事业公司的NGV服务车队提供夜间加油的双软管填充桩。

NGV燃料补给系统有两种基本类型。一种是时间填充系统，另一种是快速填充系统。

时间填充(也称为“慢填充”)系统使用一个简单的填充桩，适用于基于锚碇的船队。市政当局或拥有垃圾车的私人车队运营商可能有12小时的时间通宵加油。这很简单，因为它们有明确的需求和加油时间。我们帮助这些车队运营商回答诸如“卡车转换(压缩天然气)的成本是多少?”每辆车能装多少燃料?每辆卡车每天消耗多少?每辆卡车加油时需要多少燃料?有多少时间可以加油?”这些问题将驱动系统的特性，包括进口气体压力、排放压力、气体储存和所需的吞吐量。

CABP：什么是快速填充NGV加油系统，以及一些设计考虑因素是什么？

UAPC：普通加油站或便利店将使用快速加注NGV加油站。汽车和卡车停下来加油，正在路上。时间对这些客户至关重要，因此我们必须专注于按需提供足够的天然气流量和压力。快速加注系统允许客户在三到四分钟内加注他们的油箱，使用低、中、高储存系统向分配器中加注。加气机看起来就像一个普通的加气机，除了它是一个“智能”加气机，它知道从哪个存储库提取气体。当车辆加注时，分配器知道通过切换供油组来改变供油压力。目标压力通常为3600 psig。当气体流动缓慢，且低于3600 PSIG的目标压力时，分配器将切换到更高的压力存储组，以及时达到我们的目标压力。

这里的一个重要因素是存储。如果你有足够的存储空间，你可以安装更小的压缩机(并且花费更少的资金)。然而，许多便利店没有空间，所以他们需要一个更大的流量压缩机来维持所需的填充时间。

为公共机构站提供CNG燃料的压缩，储存和干燥设备。

作为附加服务，UAPC为客户提供全封闭压缩机。此选项为加油站和便利店提供了一种保护其设备免受夏季炎热和冬季寒冷影响的方法。我们设计了通风和防冻的外壳。其他考虑围栏的重要原因是噪音抑制，提高安全性和防止破坏（锁定门）。我们的大多数客户选择设计中立的外壳，而其他客户则开发了特殊设计以突出其CNG服务。我们设计的系统有一半以上是全封闭的。

CABP：请讨论NGV加油站的温度补偿和顺序控制。

UAPC：天然气燃料燃料系统的两个主要控制部件是温度补偿和顺序控制。气体会根据环境温度膨胀或收缩。每年秋天和春天，快速加气站都会受到巨大的温度波动的影响。UAPC控制嵌入式编程，不断读取环境温度并计算需要发生的压力变化。软件会计算，在给定的温度下，填充压力应该是多少。

排序控制确定第一、第二和第三个填充哪个银行。天然气站的储罐一般额定为5500 psig。我们的系统提供1000 psig的缓冲，因为我们可以很容易地看到由于环境温度的变化而产生的500- 600psi的压力波动。我们最不想做的就是给储存容器过度加压。没有人想看到(或听到)安全阀在这样高的压力下启动!

电机驱动和控制——NGV燃料系统的设计驱动是什么?

UAPC：一些客户想要电力驱动，而另一些客户想要天然气引擎。如果有电力的话，大多数都使用电动驱动。这里需要记住的关键是，到目前为止，这个单元很可能是现场最大的电力消耗单元。便利商店有一些制冷压缩机，市政仓库可能有带风扇电机的暖通空调系统。然而，这些比不上更大马力的发动机在CNG压缩机!在我们看到的80%的案例中，天然气压缩机是最大的能源消耗者——到目前为止。

因此，我们的主要设计目标是在压缩机启动时最小化电力需求的峰值。例如，两种50 HP电机的峰值需求总计350安培 - 类似于小型制造工厂中所看到的。这种匆忙的斯派克真的可以影响设施的能源法案。我们在南卡罗来纳州的客户拥有垃圾填埋场，并运营17辆CNG卡车。他有一个时间填充系统。他们在一天结束时插入，早上他们已经完全准备好了。戴斯呼吁说他当地的电力公用事业即将实施变革，提高3至8之间的最高需求期。这意味着当他的消费最高时，他的需求费用就会完全发生。我们的解决方案是修改控制压缩机的PLC，以便它们不会打开并开始加油过程直到下午8点之后。

公共接入NGV快速加油站。

在快速加注系统中，您希望压缩机尽可能快地提供所有信息。根据具体情况，我们的设计师将使用Y形三角起动器和/或变速驱动器，以避免启动电机时出现需求高峰。

我们控制功耗的另一件事是使用模块化方法。其他供应商将放入一个带有一个大型压缩机的大型电动机。我们使用例如双50 HP压缩机的双重50 HP压缩机将其分解为较小的模块化系统，以减少入口冲击（使用WYE Delta Starters）而不是一个大100 HP压缩机。大多数供应商将基于理论峰值需求水平的气体压缩机尺寸，并放入一个能够满足需求的单位，无视能源消耗的问题。

你如何控制天然气中的湿度水平?

UAPC:气体质量是设计系统时的一个重要因素。根据管道的年代，该国某些地区的天然气比其他地区潮湿得多。气体压缩机吸入(入口)一侧的饱和(含水)天然气会导致车辆的燃料输送系统出现故障和问题。干气是一个可靠的天然气燃料补给站必须的。

如前所述，进口气体的水分含量会有所变化。因为气体的水分含量可以改变，气体干燥器是必需的，以确保可预测的高质量的气体到车辆。通常情况下，你可以让煤气公司给你一个煤气分析，大小合适的煤气干燥器。市政煤气的规格是七磅。每百万立方英尺的水。这很干燥。在90%的情况下，烘干机没有做很多工作。通常情况下，汽油质量相当不错。

在低流量的机器(75 cfm及以下)，我们经常使用使用分子筛吸附剂的筒式干燥器。这些筒型干燥器安装在压缩机的高压排气上。在较大的系统中，我们通常使用吸气侧低压干燥器，它被放置在进入我们系统的煤气表之后。气体在进入压缩机之前被干燥。

CABP：NGV行业面临的一些挑战是什么？

UAPC：联邦法规和政府税收激励缺乏可预测性和长期可见性。例如，汽车行业长期关注2015年排放标准，这是当前的标准。然而，如果你是福特，并且正在考虑新的CNG汽车和生产线，你想知道2025年的排放标准是什么。

3800系列联邦税收优惠计划原定将被终止，但在这一年的最后一天，它们又继续了下去。我们损失了整整一年，因为他们直到12月31日才恢复税收优惠政策，而投资者决定推迟，直到他们知道未来会是什么样子。

有意投资NGV基础设施的私人投资者面临的另一个挑战是来自天然气公司的竞争。其中一些公司已经安装了自己的加油站，并以非常低的价格出售天然气，以便获得天然气供应合同。以1.18美元(相当于每加仑)的价格出售天然气，私人投资者无法获得像样的投资回报率，这影响了一些地区的投资。有几家天然气公司进入了配药行业。他们将以“要么接受，要么支付”的合同为整个场地建设提供资金，这对投资者来说可能是一个高风险。

尽管存在挑战，但未来是清晰的。我们国家对能源独立的渴望从未像现在这样强烈，能源独立有助于创造就业、强大的经济和我们的国家安全。通用空气和天然气公司是这一关键变化的最前沿，丰富的，低成本的替代燃料。

谢谢你的见解。

欲了解更多信息，请联系通用空气和气体产品公司，电话:800-326-8406，www.uapc.com.

更多有关天然气的文章，请访问www.ghtac.com/industries/oil-gas或访问www.ghtac.com/industries/transit对交通的文章。

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