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1、LNG汽车加气站设计探析 【摘要】本文介绍了LNG汽车加气站建站方式以及站址的选择，详细阐明了LNG加气站的工艺流程，对设计中若干问题进行了探讨。【关键词】LNG加气站工艺流程设计中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：一、前言建站方式的选择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1为某地建设的LNG站房式和橇装式建站费用的比较。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。
2、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,8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。二、站址选择目前,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
3、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。如表二所示表二CH4、C3H8、C4H10的特性参数由此可见,同样条件下,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LP
4、G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,8这在寸土寸金的市区建设LNG加气站没有占地上的优势,加气站设计采用了控制自身的安全性作为设计原则,在保证工艺和设备技术安全可靠的前提下,吸取国外的设计理念,在征得消防等有关部门同意后,采用美国消防协会..汽车用液化天然气(LNG)供气系统标准..NFPA57-1999标准:50m3储罐围堰与建、构筑物的安全间距为7.6m,50m3储罐与站区围墙及卸车接头的安全间距分别为5.0m和0.46m。
5、根据上述的安全间距,一座日加气50~100辆公交车的LNG加气站占地面积为800~1000m2,依据实际地形而异。长沙和乌鲁木齐的两座LNG加气站占地均约900m2。储罐与站外的安全间距还是参照LPG的规范执行,这便于消防审查。三、LNG加气站的工艺流程LNG加气站的工艺分4个部分:卸车流程、调压流程、加气流程、卸压流程。如图一所示图一LNG加气站工艺流程示意图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。潜液泵卸车方式该方式是通过系统中的潜
6、液泵将LNG从槽车转移到LNG储罐中,LNG卸车的工艺流程见图1。潜液泵卸车方式是LNG8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。图二潜液泵卸车工艺流程
7、自增压卸车方式见图三,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。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
8、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,8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L
