浅谈LNG汽车加气示范站设计

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1、浅谈LNG汽车加气示范站设计　　设计LNG加气站的工艺流程分四个步骤：卸车流程、调压流程、加气流程、卸压流程　　1）卸车流程：把集装箱或汽车槽车内的LNG转移至LNG加气站储罐内。此过程可以通过三种方式实现。　　通过卸车增压器卸车　　通过浸没式加气泵卸车　　通过增压器和泵联合卸车。本加气示范站采用第三种方式。选用设备规格为：卸车增压器200Nm3/h，浸没式泵流量40～200l/min，压力～实际工作时卸一台标准集装箱的时间约为小时。该方式优点是缩短了卸车时间，缺点是耗能、在卸液快完时如不注意泵容易遭损害、工艺流程相对复杂。笔者认为：三种卸车方式中应首选

2、第一种，采用储罐上、下进液同时进行的方式。该方式优点是：简单、不耗能。缺点是卸车时间长，卸一台标准集装箱时间约为～小时。建议在加气站场地许可的情况下，加大卸车增压器。如选用300NmVh的卸车增压器，则卸一台标准集装箱的时间约为小时。第二种卸车方式不建议采用。　　2）调压流程：由于目前汽车上的车载瓶本身不带增压器，因此车载瓶中的液体必须是饱和液体。为此在给汽车加液之前首先对储罐中的LNG进行调压，使之成为饱和液体方可给汽车加气。调压方式也有三种。　　通过储罐压力调节器调压　　通过泵低速循环进行调压　　通过储罐压力调节器与泵低速循环联合使用进行调压。第一种

3、方式优点是工艺、设备简单、不耗能。缺点是调压时间长。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200Nm讥的压力调节器对50m3的储罐调节饱和液体压力，达到时所需时间为8～10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。储罐调压应采用第三种方式较为合理，并且压力调节器应有备用，可能的话还应增大其规格。这样

4、，虽然增加了投资、能耗，但大大缩短了调压时间，理论上计算可在～小时实现，从而确保加气时间。如单采用第二种方式其调压时间仍为偏长。　　3）加气流程：储罐中的饱和液体LNG通过泵加压后由加气枪给汽车加气，加气压力为在给车载瓶加气前首先应给车载瓶卸压，通过回气口回收车载瓶中余气。目前，该部分气进行放空处理。建议在以后的加气站中，增设车载瓶到储罐气相的回流管，同时设计量装置，便于对车载瓶中余气进行回收和计量。　　4）卸压流程：在给储罐调压过程中，储罐中的液体同时在不断的蒸发和气化，这部分气化了的气体如不及时排出，储罐压力会越来越大，当储罐压力大于设定值时，相关阀

5、门打开，释放储罐中的气体，降低压力，保证储罐安全。目前，该部分气体进行放空处理。建议在以后的加气站中，该部分气体通过调压后送人附近市政管网系统。　　依据规范目前，国内还未出台LNG的相关设计、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C3H6、C4Hs。　　同时LNG处于-162℃的深冷、常压储存状态，规范中参照执行的LPG是处于常温、压力储存状态，因此LNG与LPG比较，在理论上是较为安全的。　　而在LNG汽车加气站设计中，如与LNG气

6、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，而且，本站作为示范站，其意义就是将来为制定LNG加气站设计规范提供理论和实践上的依据，如仍套用LPG的相关规范，则失去了其示范的意义。　　1）能量密度大汽车续驶里程长，同样容积的LNG车用储罐装载的天然气是CNG储气瓶的倍。目前国外大型LNG货车一次加气可连续行驶1000～1300km，非常适合长途运输的需要。国内410升钢瓶加气一次在市区可连续行驶约400km，在高速公路加气一次可连续行驶约700Km以上。　　2）运输方便由于是液态，LNG便于经济可靠地远距离运输，建设

7、CNG汽车加气站不受天然气管网的制约。在陆上，通常用20～50m3的汽车槽车象运输汽油，柴油那样将LNG远送到LNG汽车加气站，也可根据需要用火车槽车。在海上，通常用大至12～13万m3的LNG轮船，进行长途运输。　　3）组分纯，排放性能好，有利于减少污染，保护环境LNG由于脱除了硫和水分，其组成比CNG更纯净，因而LNG汽车的排放性能要优于CNG汽车。与燃油车相比，LNG汽车的有害排放降低约85%左右，被称为真正的环保汽车。　　4）安全性能好LNG的燃点为650℃，比汽柴油、LPG的燃点高，点火能也高于汽柴油、LPG，所以比汽柴油、LPG更难点燃，LN

8、G的爆炸极限为5～15%，且气化后密度很低，只有空气的一半左右，因而稍有泄漏即挥