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LNG资料汇编,二一一年十一月,目 录,第一章 基础篇 （一）LNG的定义及基本性质 （二）LNG的主要用途 （三）LNG产业资源介绍 （四）LNG相关概念 第二章 经济篇 （一）LNG的基本换算 （二）LNG的优势 第三章 技术篇 （一）LNG汽车加气站 （二）LNG加气站工艺流程及主要设备 （三）LCNG加气站的主要设备和工艺流程 第四篇 安全篇 附图：LNG汽车,第一章 基础篇,一、LNG的定义及基本性质,1、LNG 的名词解释 所谓 LNG 是英文 Liquefied Natural Gas 的缩写，中文译为液化天然气。简称 LNG 是英文的说法。 2、LNG 的基本特性 LNG 的主要成份为甲烷，化学名称为CH4，还有少量的乙烷C2H6、丙烷C3H8以及氮N2等其它成分组成。 临界温度为82.3，临界压力为45.8kg/cm2。 沸点为-161.5，熔点为-182，着火点为650。 液态密度为425kg/m3，气态密度为0.718kg/Nm3。 气态热值9100Kcal/m3，液态热值12000Kcal/kg。 爆炸范围：上限为15%，下限为5%。 华白指数(W)：44.94MJ/Nm3。 燃烧势(CP)：45.18。,3、LNG的获得 液化天然气是天然气经过净化之后，通过压缩升温，在混合致冷剂N2、C1、C2、C3、C4的作用下，冷却移走热量，再节流膨胀而得到-162的以液态形式存在的LNG，体积缩小了600倍。,二、LNG的主要用途,(1)用作城市管网供气的高峰负荷和事故调峰。 (2)用作大中城市管道供气的主要气源。 (3)用作LNG小区气化的气源。 (4)用作汽车加气的燃料，LNG用于拖带集装箱的重型柴油车、公交车等，每1kgLNG，可以代替1.2-1.3公斤柴油。 (5)用作飞机燃料 俄罗斯图波列夫飞机设计局应用LNG作为飞机燃料，第一架试验飞机图155,发动机型号为HK88。后用图156正式使用LNG为燃料的图156客货运输机，已成功安全飞行12年。在投入航线运行的图204客机基础上，设计局设计了使用LNG的206客机，此机可载乘210人，飞行里程为5200公里。 (6)LNG的冷能利用 深冷可用于低温研磨橡胶，中冷用于制冰、建滑冰场，浅冷用于冷冻库建设。日本还将冷能用于发电，利用能源创造舒适的环境。 (7)分布式能源系统 采用热电冷三联供，可以提交天然气的利用率达到60-80%。,三、LNG产业资源介绍,液化天然气（LNG）是目前全球公认的清洁能源，它具有节能、环保、安全、可靠、经济效益突出等众多优点。 国家十五规划政策鼓励液化天然气开发和引进。至2012年在我国沿海城市建立12个LNG进口接收站，总量3500万吨，相当于455亿标方天然气，即二条西气东输管道的总量；内陆已建立20多个天然气及煤层气的液化厂，年液化总量达500万吨，相当于65亿标方天然气，可供20万多辆大型汽车使用。 LNG在低温、低压、液态下储存、运输及应用，其密度为气态的620倍左右，压缩天然气的三倍，单次加气可持续行驶500-700公里，能满足城市公交、城际客车、重型卡车的长途行驶的要求，且环保、安全可靠，因此已逐渐成为我国汽车新能源市场需求的一个主要能源。,四、LNG相关概念,以LNG为燃料的汽车称为LNG汽车，一般分三种形式：一种是完全以LNG为燃料的纯LNG汽车，一种为LNG与柴油混合使用的双燃料LNG汽车，一种为LNG与汽油替换使用的两用燃料汽车。这几种LNG汽车的燃气系统基本相同，都是将LNG储存在车用LNG储罐内，通过汽化装置汽化为0.5MPa左右的气体供给发动机，其主要构成有LNG储罐、汽化器、减压调压阀、混合器和控制系统等，如图1所示。车用LNG储罐一般采用双层金属真空加多层缠绕绝热技术，国内外都能生产，国外技术可保证LNG日蒸发率在2以内(7天之内不产生蒸发损失)。,。汽化器一般采用发动机冷却水作热源，由控制系统根据发动机工况调节其汽化量。减压调压阀和混合器与CNG汽车基本相同，无技术难点。总体来讲，国外LNG汽车技术完全成熟，已达到实用技术水平。但是，国外LNG汽车系统价格十分昂贵，无法在国内推广使用。国内改装的几台样车均采用与国外类似的工艺，并取得了比较理想的运行效果，其存在的主要问题是LNG储罐采用的是真空粉末绝热技术，绝热效果差(日蒸发率达到4)，一些低温阀件，如电磁阀、截止阀可靠性不高，液位显示装置不过关。但是，如果通过引进国外成熟的LNG汽车技术和设备，依靠国内低温行业的技术力量完全能够解决上述问题，使国内LNG汽车技术达到实用水平。,第二章 经济篇,一、LNG基本换算,（1）LNG低温气瓶计算: 公式为：(X)L*90%*0.471kg/ m3(液体密度)=(Y)公斤； (Y)公斤/0.75Kg /Nm3 (气体密度)=(Z)Nm3气体 （2）柴气换算比例： 1公斤柴油=0.86L柴油 1公斤柴油=1.3 Nm3天然气 1 Nm3天然气=0.95L柴油 （3）目前使用气瓶的基本规格： 275L、335L、375L、450L,（4）气瓶充装明细表： 275L装气瓶可装116.5725公斤LNG；置换出155.43 Nm3天然气；相当于147.6585L柴油 335L装气瓶可装142.0065公斤LNG；置换出189.342 Nm3天然气；相当于179.8749L柴油 375L装气瓶可装158.9625公斤LNG；置换出211.95 Nm3天然气；相当于210.3525L柴油 450L装气瓶可装190.775公斤LNG；置换出254.37 Nm3天然气；相当于241.6515L柴油,（5）价格比对（理论上）,按照1 Nm3天然气=0.95L柴油比例，一辆大型货车按每小时30-40L耗油量算，每百公里可可节省78.1元-104.1元。,（6）、LNG热值对比表,注：1L柴油热值为9181大卡，1方天然气热值为8500大卡，1方天然气约等于0.93L柴油热值。计算：1方天然气等于0.95L柴油,注：1 m3液化天然气（LNG）可气化600 m3天然气 ；1 m3 LNG 的质量约为 430-470 Kg ；1KgLNG相当于1.27-1.39立方米天然气，1 m3天然气约为8500大卡。A. 35立方加气站储存多少LNG立方： 折算成标方：35m30.9600倍= 18900 方 折算成重量：35m30.47= 16450公斤 B. 35立方储罐能加375L多少车: 体积计量法：35m30.9600倍/（37590%0.471kg/ 0.75Kg /Nm3）= 89 车 因为375L有效容积为337L，有效折算约100辆。,二、LNG汽车的优势,（1）车用LNG安全优势 天然气汽车主要使用压缩天然气(CNG)，车载天然气以20MPa的高压存储在高强度储罐中，所存储的压缩天然气质量只有储罐本身质量的15110，储气率不高而且会给行车安全带来一定的隐患。液化天然气是一种低温液态燃料，在大气压下，液化天然气为一162体积缩小到原来的1625，相当于天然气被60MPa的压力压缩，从而增大了能量密度，提高了车载燃料系统的供气效率，所携带的有效燃料将比集束型压缩气罐式天然气加注车的高出23倍。因为液化天然气不含氧，所以其易燃性低于柴油。在大气条件下，液化天然气一旦在系统中发生较小的泄漏，便能很快完全蒸发并吹走正在泄露的低温燃料。从而杜绝了燃烧及爆炸的可能，保证了乘客及车辆的安全。避免了以往石油燃料在其运输、存储过程中出现的严重污染及巨大经济损失，因此发展液化天然气汽车具有极好的安全效益。,图1 LNG汽车燃料系统示意图,（2）车用LNG经济优势 液化天然气(LNG)相对于电、轻油、重油、人工煤气等，单位热值所付的购买价是最低的。使用液化天然气还可以实现天然气储备基础设施的紧凑化、经济化，并摆脱地质限制，建立大型地面天然气存储库从而实现液化天然气汽车能够从两个较远加气站的流动加注车上获取燃料，同时减小了燃料系统的尺寸及质量，增大了车辆有效载荷及一次加气后的续驶里程。加气次数的减少还节省了汽车往返加气站的时间从而降低了汽车的运营成本，提高了车主的盈利率。,（3）、LNG汽车与燃油汽车排放环保优势 根据LNG汽车与燃油汽车相比，CO2（二氧化碳）下降20%左右，NOX（氮氧化合物）下降30%左右，CO（一氧化碳）下降90%左右，HC（碳氢化合物）降低70%左右，且LNG汽车尾气不含有铅尘、硫化物以及苯类等有害物质。另根据国外相关研究机构的试验,污染对照表,（4）、LNG汽车的优点 （1）LNG汽车比LPG、CNG汽车更清洁，尾气污染物含量更低； （2）LNG汽车维修费比汽柴油机汽车维修费用少，故障率低；安全性好。 （3）LNG是密封绝热气瓶储存，而汽柴油不是绝对密封储存，发生事故时，LNG不容易发生泄露，安全性比较好。 （4）LNG属于低温常压储存，车用低温气瓶内部压力非常低，气态饱和后气压为0.5-1MPa, 而LPG为0.8-1.8MPa， CNG为20 MPa。 （5）LNG的燃点比较高，LNG燃点高于650，而LPG为466，汽油为427，柴油为260。,（6）LNG气化后，气态天然气的密度比空气较低，泄漏后挥发较快，不容积积聚。 （7）抗爆性好。天然气的辛烷值高达130，可增大发动机的压缩比，充分发挥其热值，增加动力性。 （8）LNG成分稳定，燃气装置容易调试，发动机性能稳定。 （9）LNG不含有硫化物、水分等腐蚀性物质，发动机和装置的寿命较长。 （10）LNG能流密度较大，续驶里程是CNG汽车的3.5倍左右。,第三章 技术篇,一、LNG汽车加气站,LNG汽车加气站有两种形式，一种是专利LNG汽车加气的单一站，一种是可对LNG汽车，也可对CNG汽车加气的混合站(L-CNG站)。 LNG汽车加气站的主要设备有LNG专用储罐、LNG低温泵、LNG计量装置和控制系统，流程类似于普通的加油站。LNG储罐是一种双层真空绝热容器，国内外均能生产，而且技术成熟、安全可靠，在加气站中储罐一般在地下，低温泵在储罐内，用于将罐内LNG向车用储罐输送，计量装置建在储罐上方的地面，因此整个加气站占地很少，数百平方米即可，在目前的加油站增设这套系统十分容易。 L-CNG汽车加气站是在上述LNG汽车加气站基础上增设一套汽化系统而成(如图2所示)，主要包括高压低温泵、高压汽化器、CNG,储气瓶组和CNG售气机。高压低温泵将储罐内的LNG增压后注入液化器，LNG吸收外界热量而汽化，汽化后的高压气体存于CNG气瓶组内，通过售气机对CNG汽车加气。汽化过程由控制系统自动控制。L-CNG汽车加气站技术在国外尤其是美国、加拿大、法国等是十分成熟的，其工艺原理比较简单，所采用的设备中低温储罐、汽化器、CNG售气机、CNG储气瓶等在国内是定型产品，技术成熟。高压低温泵和计量装置在国内不太成熟，可以从国外进口，通过消化吸收也可实现国产化。,二、LNG加气站工艺流程及主要设备,1、工艺流程 LNG加气站的工艺流程如下： （1）卸车流程： LNG槽车卸车增压器（冬季为增压器+泵联合卸车）LNG储罐。 将LNG由槽车转移至LNG储罐内主要有3种方式：卸车增压器卸车、LNG泵卸车、增压器和泵联合卸车。,1、卸车增压器卸车：优点是完全采用空气的能量，不耗费电能。工艺流程相对简单。 缺点是卸车速度比较慢，尤其是冬季室外温度较低时尤为明显。 2、LNG泵卸车：优点是卸车时间较短，工艺流程相对简单。缺点是耗费大量的电能，启动前需要对泵进行预冷，要防止泵产生气蚀。 3、卸车增压器和泵联合卸车：优点是卸车时间比单独用卸车增压器卸车时间短，耗费的电能比单独用泵卸车要少。缺点是工艺流程复杂，要耗费电能，启动前需要对泵进行预冷，要防止泵产生气蚀。,（2）调饱和流程： LNG储罐LNG泵饱和压力调节器LNG储罐。 如车载瓶自带增压器，则不需要经过调饱和流程。 由于汽车车载瓶中的LNG必须为饱和液体，如车载瓶不带增压器则需要在加气前对储罐内的LNG进行升压、升温使之处于饱和状态。调饱和的方式有3种：饱和压力调节器调饱和、LNG泵低速循环调饱和、饱和压力调节器和泵低速循环联合调饱和。,第1种方式虽然工艺、设备比较简单，且不耗电能，但调饱和的时间较长（按调试经验用200m3/h的调节器对50m3储罐进行调饱和，当压力达到0.5MPa，需要时间810小时，依环境温度不同而异），给汽车加气带来不便。 第2种方式虽然工艺、设备也比较简单，且调饱和的时间较短，但要耗费大量的电能。 第3种方式工艺稍复杂，且消耗部分电能。但调饱和的时间比第1种短，耗费的电能也比第2种方式要少。,（3）加气流程： LNG储罐LNG泵加气机汽车加气。 将储罐内LNG由LNG泵抽出，通过LNG加气机向汽车加气。 （4）泄压流程（安全放散流程）： 由于系统漏热以及外界带进的热量，致使LNG气化产生气体，气化气体的产生会使系统压力升高。当系统压力大于设定值时，系统中的安全阀打开，释放系统中的气体，降低压力，保证系统安全。,LNG加注站系统,LNG加气站是专门对LNG汽车加气的加气站， 主要系统构成： LNG转运槽车 卸车增压器、储罐增压器 用于储存LNG的低温绝热储罐 使LNG从槽车卸入到贮罐中的接收设备 从LNG贮罐到加液机的低温潜液泵 向LNG汽车充液的加注机 监视、控制LNG加气站设备的操作控制盘,（1）LNG储罐,储罐是LNG加气站的主要设备，占有较大的造价比例，应高度重视储罐设计。 a. LNG储罐结构 LNG储罐按结构形式可分为地下储罐、地上金属储罐和金属预应力混凝土储罐3类。地上LNG储罐又分为金属子母储罐和金属单罐2种。金属子母储罐是由3只以上子罐并列组装在一个大型母罐(即外罐)之中，子罐通常为立式圆筒形，母罐为立式平底拱盖圆筒形。子母罐多用于天然气液化工厂。城市LNG加气站的储罐通常采用立式或卧式双层金属单罐，其内部结构类似于暖瓶，内罐支撑于外罐上，内外罐之间是真空粉末绝热层。储罐容积有50 m3、60 m3、100 m3。,b. LNG储罐绝热层 LNG储罐的绝热层有以下3种形式： 真空粉末隔热 隔热方式为夹层抽真空，填充粉末(珠光砂)，常见于小型 LNG储罐。真空粉末绝热储罐由于其生产技术与液氧、液氮等储罐基本一样，因而目前国内生产厂家的制造技术也很成熟，由于其运行维护相对方便、灵活，目前气化站使用较多。 正压堆积隔热 采用绝热材料，夹层通氮气，绝热层通常较厚，广泛应用于大中型 LNG储罐和储槽。通常为立式 LNG子母式储罐。,高真空多层隔热 采用高真空多层缠绕绝热，多用于槽车储罐和LNG加气站储罐。应用高真空多层绝热技术的关键在于绝热材料的选取与封装以及夹层高真空的获得和保持。LNG储罐的绝热材料一般有20层到 50层不等，多层材料在内容器外面的包装方式目前国际上有两种:以美国为代表的机器多层缠绕和以俄罗斯为代表的多层绝热被。多层缠绕是利用专门的机器对内容器进行旋转,其缺点是不同类型的容器需要不同的缠绕设备,尤其是大型容器旋转缠绕费时费力。多层绝热被是将反射材料和隔热材料先加工成一定尺寸和层数(一般为10的倍数) 的棉被状半成品,然后根据内容器的需要裁减成合适的尺寸固定包扎在容器外。,高真空多层绝热同真空粉末绝热比较，具有以下特点： 1）绝热真空夹层的厚度比真空粉末绝热小得多,在外形尺寸相同的情况下,可以有更大的装载容积。 2）高真空多层绝热方式的采用使得输运容器的空载质量大大减轻,运输效率提高,贮能密度增大。 3）采用高真空多层绝热,可以避免因容器运输过程中振动引起隔热材料沉降致使绝热效果下降。采用真空纤维绝热（超细玻璃棉包扎） 也可以解决这一问题。,c. 储罐设计压力与计算压力的确定 目前绝大部分60 m3 LNG储罐的最高工作压力为0.8 MPa。按照GB150-1998钢制压力容器的规定，当储罐的最高工作压力为08 MPa时，可取设计压力为0.84 MPa。储罐的充装系数为0.95，内罐充装LNG后的液柱净压力为0.062 MPa内外罐之间绝对压力为5 Pa，则内罐的计算压力为1.01MPa。 外罐的主要作用是以吊挂式或支撑式固定内罐与绝热材料，同时与内罐形成高真空绝热层。作用在外罐上的荷载主要为内罐和介质的重力荷载以及绝热层的真空负压。所以外罐为外压容器，设计压力为-0.1 MPa。,d. LNG储罐的选材 正常操作时LNG储罐的工作温度为-162.3，第一次投用前要用-196的液氮对储罐进行预冷，则储罐的设计温度为-196。内罐既要承受介质的工作压力，又要承受LNG的低温，要求内罐材料必须具有良好的低温综合机械性能，尤其要具有良好的低温韧性，因此内罐材料采用0Crl 8Ni9，相当于ASME(美国机械工程师协会)标准的304。作为常温外压容器，外罐材料选用低合金容器钢16MnR。,e. 储罐工艺设计 开设在储罐内罐上的接管口有：上进液口、下进液口、出液口、气相口、测满口、上液位计口、下液位计口、工艺入孔8个接管口。内罐上的接管材质都为0Crl8Ni9。 为便于定期测量真空度和抽真空，在外罐下封头上开设有抽真空口(抽完真空后该管口被封闭)。为防止真空失效和内罐介质漏入外罐，在外罐上封头设有防爆装置。 为防止储罐内LNG充装过量或运行中罐内 LNG太少危及储罐和工艺系统安全，在储罐上分别设置测满口与差压式液位计两套独立液位测量装置，其灵敏度与可靠性对LNG储罐的安全至关重要。在向储罐充装LNG时，通过差压式液位计所显示的静压力读数，可从静压力与充装质量对照表上直观方便地读出罐内LNG的液面高度、体积和质量。当达到充装上限时，LNG液体会从测满口溢出，提醒操作人员手动切断进料。储罐自控系统还设有高限报警(充装量为罐容的85)、紧急切断(充装量为罐容的95)、低限报警(剩余LNG量为罐容的10)。,（2）LNG泵,LNG泵是站内输送LNG的关键设备，由于LNG温度低，易汽化，易燃易爆，因此LNG泵对选型要求较高。 目前，LNG行业使用的泵主要有两种类型：活塞泵和离心泵。活塞泵的流量较小，扬程可以达到很高，如L-CNG站中广泛使用的LNG柱塞泵，出口压力可达25MPa以上。离心泵的流量很大，扬程一般不高，如果要达到较高的扬程，需采用多级低温离心泵。离心泵又分为全浸润型和非全浸润型。全浸润型泵相当于潜液泵，泵运行时，泵体和电机完全浸没于LNG中。,泵的选型分析： 从性能上看，全浸润型的泵优于一般的立式泵，这种泵的电机也是浸没于LNG中，运行可靠，起动迅速，要求的气蚀余量很低，但价格比较贵。另外，全浸润型的泵没有传动轴的密封问题，不会有LNG因密封不严而泄漏的问题。而一般的立式泵要采用惰性气体密封，在惰性气体压力不足时，会造成传动轴处LNG泄漏，影响运行及站区安全。 从安装上看，全浸润型的泵外壳采用真空夹套保冷，在工程现场泵不再进行保冷，安装方便，保冷质量好；而普通立式泵，必须在泵体外部设置冷箱，安装复杂，保冷质量较真空夹套效果差。 从流量控制上看，可变频调速的泵能够在不同流量工况下运行，特别适用于流量变化较大的LNG调峰流程。 从维护方面看，进口低温泵产品如果国内代理商有维护维修能力，则维护维修费用将较低，维修时间也较短。,（3）LNG加液机,根据车载储罐结构的不同，LNG加注可分为单枪加液和双枪加液方式。 采用单枪接口加液的车载储气瓶内部设有10%的冗余空间，与之配套的加液机只有加液枪。加液时，经潜液泵加压的过冷LNG液体以较高压力进入车载储气瓶，在喷淋作用下，大量过冷的LNG液滴增加了与气相的接触面积，使气瓶内气相空间的蒸汽冷凝成液体，气瓶内压力迅速下降，保证加液正常进行，当气瓶接近加满时，液体流向冗余空间区内，流量突然减小，压力迅速增大，加液机检测到流量和压力信号后发出停机指令，加液结束。采用单枪加液时，加液机只需配置一套质量流量计，不需要回气枪头和接口，站内设备投资少，计量精度也较高。,有的车载燃料储气瓶内部不能实现加压再冷凝液化过程，在加液时需使用回气枪头将储气瓶内的BOG与站内储罐连通，将气瓶内压力降低，保持气相压力平衡后才能保证加液过程的顺利进行，否则就要打开储气瓶的排空阀放空。采用这种方式时，加液机必须配备有液相和气相的质量流量计，控制系统要把返回的气量从加液量中扣减。站内设备投资较大，精度也很难控制。 目前采用的单枪加液机选用进口美国艾默生质量流量计，单机实现加注计量和回气计量功能，实现精确计量的目的。加气枪选用优质产品，选用进口加气枪头，主要技术参数见下表。,（4）饱和压力调节器,LNG车辆，燃料供给系统中没有象传统汽油机或柴油机系统那样的供油泵，也没有CNG气瓶的高压，LNG通过车载汽化器进入发动机依赖于储气瓶中LNG液体的饱和压力。因此卸完车后需要对LNG进行状态调整，将LNG的饱和点前移，使其达到较高的饱和压力。LNG在较高的饱和压力下通过车载汽化器进入发动机，随着液体不断减少，车载储气瓶中气相区呈压力下降趋势，但因是饱和液体，在对应的饱和温度下，液体表面会不断有蒸发气产生，自动维持气液相的平衡状态，保证LNG能通过汽化器源源不断地输入到发动机,为了保证加气车气瓶内有稳定的压力，充入气瓶的液体必须为饱和液体，所以需要用饱和压力调节器（即增压器）对储罐调饱和。 LNG加气站储罐调压与LNG气化站储罐调压原理不同，LNG气化站储罐调压采用气相调压，目的是只要得到所需压力的LNG即可。而LNG加气站储罐调压是要得到一定压力的饱和液体，只能进行液相调压。故采用同规格的压力调节器对同样的储罐调节同样的压力需要的时间却大不一样。实际工作时测得：采用200Nm3/h的压力调节器对50m3的储罐调节饱和液体压力，达到0.5MPa时所需时间为810小时，依外界气候的温度不同而异，这对汽车加气带来很大不便。故储罐调压常通过储罐压力调节器与泵低速循环联合使用进行调压。,（5）EAG加热器,液化天然气气化后的温度低于-107时，气体的密度比空气的密度大，不易放空。EAG加热器是对超压放散的低温气体进行加热，并考虑对后面管材的影响，使其出加热器气体温度大于-20。 EAG加热器是完成放散系统升温的设备之一，选用环境式换热器。加热器选用空温式加热器，升温借助于换热器管外的空气给热，使管内 LNG 升高温度来实现，空温式换热器使用空气作为热源，节约能源，运行费用低。EAG加热器选择下列空温式换热器： 处理量：300Nm3/h 工作介质：LNG 气化能力：300 Nm3 /h 工作压力：0.8/25 MPa 设计压力 1.6/27.5MPa 进口温度：162 出口温度环境温度10 设计温度：196 型式：立式,（6）阀门,阀门是实现系统开闭、系统自动化控制和系统安全运行的关键设备。这些阀门应具备耐低温性能，储罐根部阀及气动阀应选用进口产品，其余阀门选用中外合资的高品质产品。站内工艺系统设有手动截止阀、球阀、调节阀、气动切断阀、安全放散阀、止回阀等。LNG储罐的进、出液管道上设有气动紧急切断阀；为了实现自动化控制，LNG低温泵的进出口均设有气动阀和调节阀；增压器的出口设有气动调节阀；液相管道上两个截止阀之间设置安全阀。自动控制的阀门采用不锈钢防爆型低温气动阀。LNG储罐上的阀门需要现场安装阀门，都为低温进口阀。站内安全放散阀选用全启式和微启式安全阀。,（7）仪表空气系统,仪表空气系统提供干燥、无油的压力空气供站场内的气动仪表、阀门等使用，为站场的自动化提供部分动力源。,（8）PLC控制系统,LNG加气站自动控制系统主要承担的任务是对储罐、低温潜液泵、站内工艺阀门以及加气机的监控和管理，完成卸车、储存、调压、加气等各种工艺过程的数据采集、控制、显示、报警等监控功能，又具有参数查询、历史记录查询及报表打印等管理功能，同时要完成对加气站的安全状态进行监测，通过泄漏报警仪等监测设备及时发现泄漏等隐患，报警并关闭紧急切断阀。,站控系统由传感器、变送器、电磁阀、控制板、工控机等设备组成。主要功能如下： 控制功能： a. 系统状态模式控制 控制系统针对加液、加气模式下的卸车、调压、加气和待机等运行模式分别自动进行切换和控制。 b. 泵的运行控制 针对不同的工艺运行模式，对低温泵进行启停和调速控制。 c. 流程阀门的自动控制 针对不同的工艺模式进行各工艺阀门的自动开闭。,数据采集、显示功能： 采集、显示的参数有： 储罐压力 储罐出口液体温度 储罐液位 泵池溢流口温度 泵的进口压力 泵的出口压力 泵的转速 泵的累计运行时间 泵的单次运行时间 售气机温度 卸车流量,售气流量累积 报警和故障诊断功能 可燃气体超限报警 储罐液位超限报警、超高限报警停机 储罐液位压力报警 系统安保提示报警 LNG泵抽空报警 LNG泵超压报警 停电报警 控制柜超温报警 控制阀故障报警,数据查询和报表打印功能： 控制系统储存有单车加气的历史记录，包括车号、加气时间、加气量、加气司机姓名等，可根据以上数据生成日报表、周报表和月报表并通过配套的打印机打印报表。 通讯功能： 对加气机的管理和加气数量的采集，同时根据加气机的命令完成对低温泵在不同模式下的控制。,三、LCNG加气站工艺流程及主要设备,1、LCNG加气站工艺流程 LNG储罐内的液化天然气通过管道进入L-CNG柱塞泵，L-CNG柱塞泵将LNG加压至2025MPa，高压状态的液化天然气进入高压汽化器汽化，将液化天然气由液态转变为气态，温度复热到常温（比环境温度低510）后进入CNG储存系统（储气瓶组），最后通过CNG加气机给出租车或公交车进行加气。LNG加气工艺与LNG加气站相同。,LCNG加气站的工艺流程与LNG加气站的不同就在于增加了LNG转化成CNG的气化装置以及CNG的储存装置，LNG 的液体储存、LNG 卸车等的工艺流程与 LNG 的工艺流程相同，LNG、L-CNG 合建站就是利用了这个工艺流程的通用性而合建的，这样即节约设备投资，又便于管理。,2、LCNG加气站主要设备,（1）LNG气化器 按结构或热源不同，气化器可分为板翅式、管壳式、中流式、开架式、浸没燃烧式及中间媒体式等多种。LNG接收站多采用开架式水淋气化器和浸没燃烧气化器。前者以海水为加热介质，体积庞大，且需配置海水系统，故投资较高，占地面积较大，但运行成本低，且安全可靠。对于基本负荷型供气要求，可采用多台并联运行。后者以终端蒸发气为燃料，采用燃烧加热。其优点是投资低，启动快。能迅速调节LNG蒸发量，但运行成本高，通常只用于调峰,开架式气化器是应用最广泛的基本负荷型 LNG气化器，它以水为热源，通常是海水或电厂的直捧海水，运行成本低廉，但于由提供热源的海水进口温差较小，以致开架式气化器设备比较大，投资较高。在开架式气化器中，LNG从下部总管进入，然后沿着成幕状结构的LNG换热管上升，与海水换热气化后成常温气体送出，每幕一般由70根-100根管组成，海水从上部进入，经分布器分配后成薄膜状均匀沿幕状LNG管下降，使管内 LNG受热气化。,为避免影响周围海区生态平衡，海水进、出口温差不得超过7，实际常控制在不超过45。管束板一般采用在低温下有良好机械性能、焊接性能、传热性能好且对海水有优良耐腐蚀性的铝合金材料。并在外层涂锌处理。 浸没燃烧式蒸发器包括换热管、水浴、浸没式燃烧器、燃烧室和鼓风机等。燃烧器在水浴水面上燃烧，热烟气通过下捧气管由喷雾器捧入水浴的水中，使水产生高度湍动。换热管内的LNG与管外高度湍动的水充分换热，从而使LNG加热、蒸发。这种蒸发器的热效率可达95以上，且安全可靠。,此种气化器体积小，与开架式气化器相比省掉了大型取水和捧水设备，热效率高，开停车迅速方便；但因消耗天然气而使运行成本较高，一般不作为基本负荷型气化器，主要用于调峰和备用。它的关键部分是燃烧器和传热管束，首先必须保证天然气在狭小的燃烧。图3浸没燃烧式气化器结构示意圈室内和因水面波动不断变化的背压下均匀稳定燃烧；其次内装LNG的传热管束由于不断受到高温燃烧气体的冲击和自身的振动，要采用SUS304L或SUS316等低碳不锈钢，且消除应力。,开架式气化器结构示意图,浸没燃烧式气化器结构示意图,（2）低温高压柱塞泵 LNG高压泵的主要作用是将LNG储罐内的LNG输送至高压气化器进行气化。它可以保征足够的压力而不再用压缩机进行压缩。,（3）顺序控制盘 顺序控制盘的主要作用是对经过高压气化器气化后流入储气瓶组和加气时由储气瓶组流人加气机的气体进行分配，以使其效率达到最高。根据经验。可以对加气站的高压储气装置采用编组的方法以提高加气效率。具体方法是：将储气瓶按l：2：3的容积比例分为高、中、低压3组，当高压气化器向储气瓶组充气时，应按高、中、低压的顺序进行；当储气瓶组向汽车加气时，则相反，应按低、中、高压的顺序进行。这些工作都是通过顺序控制盘来完成的。,（4）高压储气瓶组 目前国内新建CNG加气站主要是采用大容积储气瓶和储气井两种方式。但储气井施工难度大，对地质情况要求较高，施工周期长，而储气瓶组施工简单，工厂制作、现场安装，对地质要求相对宽松，故多选用储气瓶组储气方案。 储气瓶组设计参数如下： 公称容积：3.68m3； 设计压力：27.5MPa； 工作压力：25MPa。 带进出口截断阀、安全阀，其中进出口截断阀为高压球阀。,（5）双枪加气机 CNG加气机主要配置要求：配置限压阀、挠性支架、安全拉断阀、自密封阀、入口球阀、超压保护装置，加气小票打印机、IC卡读卡部件、压力自动切换装置等，具有定量加气和非定量加气、自动累计并保存加气量、加气金额、数据掉电保护与延长显示等功能。,技术参数,LCNG汽车加气站流程图,第四篇 安全篇,LNG安全总则,请严格遵守本则中的有关安全防范措施和操作规程，凡接触LNG的操作人员必须熟悉与LNG相关的法律、法规，掌握LNG的物理特性、安全设施的使用方法和安全预防措施 。 操作人员在操作过程中最低限度要严格遵守下列安全规定：,1、穿