LNG加气站建设方案

建站有关要求 建站有关要求 1 建站方式的选择建站方式的选择 LNG 汽车加气站 以下简称加气站 的设计首先应根据建站场地的实际情况 选择合适的 建站方式 目前加气站的建站方式主要有 2 种 站房式 橇装式 表 l 为我公司在某地建 设的 LNG 加气站 站房式 和我公司开发的橇装式加气站建站费用的比较 表 1 两种建站方式的费用比较 站房式 橇装式 项目 数量总价 元 数量总价 元 占地面积13400 m2 402 1043400 m2 102 104 30 m3储罐 1 台 50 104 1 台50 104 LNG 加气机 1 台 46 104 1 台46 104 LNG 增压泵 1 台 35 104 1 台35 104 管道阀门 1 套 35 104 1 套18 104 电气仪表 1 套 15 104 1 套12 104 土建施工费 25 104 5 104 设备成橇费 0 20 104 工艺设备 安装费 15 104 O 续表 1 站房式 橇装式 项目 数量总价 元 数量总价 元 其他 20 104 20 104 费用合计 643 104 308 104 站房式加气站 这种建站方式占地面积大 土地费用高 设备与基础相连 施工周期长 加气站的土建 施工 设备安装费用高 若城镇处于 LNG 应用的初期 LNG 汽车的数量少 LNG 消耗量 小 则成本回收周期长 这种建站方式适合已经有一定量 LNG 汽车或政府资金支持的城 镇 橇装式加气站 这种建站方式占地面积小 土地费用低 设备绝大多数集成在一个或多个橇块上 施工 周期短 加气站的土建施工 设备安装费用少 建站整体造价低 易于成本回收 这种建 站方式适合 LNG 加气站建设初期 2 工艺流程的选择工艺流程的选择 LNG 加气站工艺流程的选择与 LNG 加气站的建站方式有关 LNG 加气站的工艺主要包 括 3 部分流程 卸车流程 储罐调压流程 加气流程 2 1 卸车流程卸车流程 LNG 的卸车工艺是将集装箱或槽车内的 LNG 转移至 LNG 储罐内的操作 LNG 的卸车 流程主要有 两种方式可供选择 潜液泵卸车方式 自增压卸车方式 潜液泵卸车方式 该方式是通过系统中的潜液泵将 LNG 从槽车转移到 LNG 储罐中 目前用于 LNG 加气 站的潜液泵主要是美国某公司生产的 TC34 型潜液泵 该泵最大流量为 340 L rain 最大 扬程为 488 m LNG 卸车的工艺流程见图 1 潜液泵卸车方式是 LNG 液体经 LNG 槽车卸 液口进入潜液泵 潜液泵将 LNG 增压后充入 LNG 储罐 LNG 槽车气相口与储罐的气相管 连通 LNG 储罐中的 BOG 气体通过气相管充入 LNG 槽车 一方面解决 LNG 槽车因液体 减少造成的气相压力降低 另一方面解决 LNG 储罐因液体增多造成的气相压力升高 整 个卸车过程不需要对储罐泄压 可以直接进行卸车操作 该方式的优点是速度快 时间短 自动化程度高 无需对站内储罐泄压 不消耗 LNG 液体 缺点是工艺流程复杂 管道连接繁琐 需要消耗电能 自增压卸车方式 LNG 液体通过 LNG 槽车增压口进入增压气化器 气化后返回 LNG 槽车 提高 LNG 槽 车的气相压力 将 LNG 储罐的压力降车 O 4 MPa 后 LNG 液体经过 LNG 槽车的卸液口充 人到 LNG 储罐 自增压卸车的动力源是 LNG 槽车与 LNG 储罐之间的压力差 由于 LNG 槽车的设计压力为 0 8 MPa 储罐的气相操作压力不能低于 0 4MPa 故最大压力差仅有 O 4 MPa 如果自增压卸车与潜液泵卸车采用相同内径的管道 自增压卸车方式的流速要 低于潜液泵卸车方式 卸车时间长 随着 LNG 槽车内液体的减少 要不断对 LNG 槽车气 相空间进行增压 如果卸车时储罐气相空间压力较高 还需要对储罐进行泄压 以增大 LNG 槽车与 LNG 储罐之间的压力差 给 LNG 槽车增压需要消耗一定量的 LNG 液体 自增压卸车方式与潜液泵卸车方式相比 优点是流程简单 管道连接简单 无能耗 缺 点是自动化程度低 放散气体多 随着 LNG 储罐内液体不断增多需要不断泄压 以保持 足够的压力差 在站房式的 LNG 加气站中两种方式可以任选其一 也可以同时采用 一般由于空间足 够建议同时选择两种方式 对于橇装式 LNG 加气站 由于空间的限制 电力系统的配置 限制 建议选择自增压卸车方式 可以简化管道 降低成本 节省空间 便于设备整体成 橇 2 2 储罐调压流程储罐调压流程 储罐调压流程是给 LNG 汽车加气前需要调整储罐内 LNG 的饱和蒸气压的操作 该操作 流程有潜液泵调压流程两种 潜液泵调压流程 LNG 液体经 LNG 储罐的出液口进入潜液泵 由潜液泵增压以后进入增压气化器气化 气化后的天然气经 LNG 储罐的气相管返回到 LNG 储罐的气相空间 为 LNG 储罐调压 采用潜液泵为储罐调压 时 增压气化器的入口压力为潜液泵的出口压力 美国某公司的 TC34 型潜液泵的最大出 口压力为 一般将出口压力设置为 1 2 MPa 增压气化器的出口压力为储罐气相压力 约 为 0 6 MPa 增压气化器的人口压力远高于其出口压力 所以使用潜液泵调压速度快 调 压时间短 压力高 自增压调压流程 LNG 液体由 LNG 储罐的出液口直接进入增压气化器气化 气化后的气体经 LNG 储罐的 气相管返回 LNG 储罐的气相空间 为 LNG 储罐调压 采用这种调压方式时 增压气化器 的入口压力为 LNG 储罐未调压前的气相压力与罐内液体所产生的液柱静压力 容积为 30 m3的储罐充满时约为 0 01 MPa 之和 出口压力为 LNG 储罐的气相压力 约 0 6MPa 所以自增压调压流程调压速度慢 压力低 2 3 加气流程加气流程 在加气流程中由于潜液泵的加气速度快 压力高 充装时间短 成为 LNG 加气站加气 流程的首选方式 3 管道绝热方式的选择管道绝热方式的选择 对于 LNG 管道 绝热无疑是一个非常重要的问题 管道绝热的性能不仅影响到 LNG 的 输送效率 对整个系统的正常运行也会产生重要影响 LNG 管道的绝热结构主要有常规的 绝热材料包复型结构和真空夹套型结构 采用常规的绝热材料包复型结构 由于不锈钢管道的冷收缩问题 使得绝热材料在包 覆时需要预留一定的缝隙 补偿管道的收缩 在这些管道的接口处要阻挡水蒸气 但随着 时间的推移 这些绝热材料还是会因吸水而丧失绝热效果 采用这种绝热方式的管道造价 低 施工制作方便 快捷 适合橇装式 LNG 加气站使用 采用真空夹套型结构的管道 由于是内外双层管 内管用于输送 LNG 承受 LNG 的 输送压力 内外管之间为真空夹层 外管防止水分或者空气进入真空夹层 采用这种结构 真空夹层可以隔绝空气的对流传热 多层缠绕的铝箔和纸绝热材料可以隔绝辐射传热和热 传导 整体来看这种结构