星光电脑为您整理了lng加气站工艺流程,还有lng加气站设备工艺流程和LNG加气站的作业程序,下面一起来看LNG 加气站需要哪些准备吧。
LNG加气站的作业程序
一液化天然气槽车进站后,引导监督其按指定卸车位停靠,接好接地线垫好防溜木块。
二检查槽车液体与储罐液体温度确定卸车方案,当储罐液体温度高于槽车时,宜采用顶部进液,否则采用底部进液
三液化天然气液相、气相卸车软管完好状况
四检查储罐区内储罐内压力液位
五按液化天然气充装流程检查卸车台至储罐的所有阀门开停位置是否正常
六以上各点准确无误后?站内操作员检查槽车压力、温度、液位并记录
七卸车区至罐区的操作由站内操作员进行槽车至卸车台操作由槽车押运员进行。充装过程中,巡回检查所有工艺阀门、管线、仪表工况作好记录工作并注意避险
八具体卸车操作
1给槽车增压,将槽车压力增高至储罐压力加0.2MPa槽车压力最高不超过0.66MPa
2确认槽车压力达规定后正确开启进液阀门
3观察进液管,如结霜并有流液声表示卸车正常,如接头等泄漏,立即停止卸车操作排除险情
4观察槽车及储罐的压力及液位变化情况,通过储罐的减压及槽车增压操作保持压差在0.2MPa左右,槽车压力最高不超过 0.66MPa
5待液化天然气卸完后关闭液相管进口阀门及储罐进口切断阀。
lng加气站设备工艺流程
LNG加气站运行原理:
LNG储罐内的液态天然气经过加注撬加压至1.4-1.5Mpa,送至加液机加注到车辆的LNG储气瓶内,完成整个加液工作。
1.储罐平压及卸液:
首先将储罐的气相口用金属软管连接至槽车的下进(出)液口(后面全部用下进液表示),缓慢开启储罐气相阀门与槽车下进液阀门,再通过站控操作系统开始平压,让储罐内的气体由气相出口通过槽车的下进液口进入到槽车,可以让气体充分冷却,将储罐内的气体完全回收,来实现将储罐内的压力平压至最低,一般情况下储罐与槽车内的压力可以平压至0.2-0.4Mpa。
储罐平压完成之后开始进行槽车自增压,首先将储罐气相口与槽车下进液口金属软管的槽车下进液端拆除,并连接至槽车的自增压气相口,再用金属软管由槽车的自增压液相口连接至气化器的进液口(储罐的自增压与槽车的自增压都是用同一个气化器来完成,管路也是相同的只是由相应的阀门进行切断控制的)。将槽车的液相口和气相口阀门缓慢开启,再通过站控系统开始增压,将槽车增压至高于储罐压力0.2Mpa以上就可以开始卸液了,最高压力要低于槽车安全阀起跳压力0.05Mpa。
2.预冷循环及加液:
当两次加液间隔时间超过半小时,管道内的液态天然气已经气化,在这种情况下就需要进行管道循环预冷,来保证高温气体不会进入到车载储罐内造成压力骤然升高,重分预冷后加注到车载储罐内的LNG温度可以达到最低。预冷结束后可以开始进行加液,加液过程中如果车载储罐压力过高需进行排气,加液机加注压力为1.4-1.5Mpa,车载储罐内压力越高加注速度越慢。
加气站的工作流程和设备工艺工艺
CNG加气站主要由6个系统组成:天然气调压计量系统、天然气净化系统、天然气压缩系统、天然气储存系统、CNG加气系统、控制系统。其工艺流程见文献[1],输送至加气站的天然气经过稳压计量后,进入净化处理装置进行净化处理,用压缩机加压,再经高压脱水后经顺序控制盘送人储气系统,最后由加气机对外计量加气。
脱硫装置用于对进站天然气进行脱硫净化处理,将硫含量降低到符合加气站所需的气质要求,然后送至压缩机。压缩机是系统中的关键设备,它的造价直接影响工程的经济性,其性能好坏直接影响全站的运行。经过预处理的低压原料气由压缩机分级压缩至25 MPa,然后进入高压脱水装置。脱水装置主要为干燥器,根据工艺流程的不同,可以将干燥器布置在压缩机前(低压脱水)和压缩机后(高压脱水)。使用高压脱水所需的设备少,脱水剂量小,再生能耗低。顺序控制盘的作用与L-CNG加气站顺序控制盘的作用相同。储气系统用于储存压力为25 MPa的天然气,以便在需要时向加气机供气。
CNG加气站所需设备较多,占地面积也较大,规模为1×104 m3/d的加气站占地面积达2000 m2。表1列出了其设备和造价。
在建站规模相同的情况下(均为1×104 m3/d),3种加气站的造价差别很大。LNG加气站造价最低,仅为CNG加气站的30%左右。L-CNG加气站的造价也仅为CNG加气站的48%左右。
LNG 加气站需要哪些准备?
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。
①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。
②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
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
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。
①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 /min,最大扬程为488 m, LNG卸车的工艺流程见图。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。
②自增压卸车方式
自增压卸车方式见图, 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储罐的压力降至0. 4MPa后,LNG液体经过LNG槽车的卸液口充入到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. 8MPa,储罐的气相操作压力不能低于0. 4MPa,故最大压力差仅有0. 4MPa。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和自增压调压流程两种。
①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2. 2MPa,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。增压气化器的入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。
②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
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
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。
①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。
②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,整体来看这种结构的绝热效果要优于绝热材料包复型结构。这种结构的制造工艺复杂,造价相对比较高,运行维护成本低,设备可靠性高,适用于站房式LNG加气站。
4 LNG加气站的选址及安全间距
目前,LNG加气示范站的服务对象为城市公交车,发展对象为城市区间车及出租车。加气站布点是否合理直接影响到LNG汽车的推广。若加气站的服务对象为公交车,选址在公交车的停车场附近比较合适,便于晚间集中加气。若服务对象为城市区间车,可考虑在高速公路沿线的加油站处合建。若服务对象为出租车,则要充分考虑出租车加气的便利性,合理布点,建议尽量与现有的加油站合建。
目前,国内还未出台针对LNG气化站、加气站的设计、施工和验收规范,在LNG气化站设计中,行业普遍认可的是参照LPG相关规范。其理论依据是基于LNG和LPG的特性参数。LNG的主要成分为CH4 ,LPG的主要成分为C3H8、C4H10 ,二者的特性参数比较见表1。
由此可见,同样条件, LPG要比LNG危险性大。规范中参照执行的LPG处于常温、压力储存状态,因此LNG与LPG比较,在理论上是较为安全的。实践证明,在LNG气化站中参照执行LPG规范是安全可靠的。而在LNG加气站设计中,若与LNG气化站一样,参照LPG的相关规范,这在寸土寸金的市区建设LNG加气站没有占地上的优势。