LNG加氣站建設(shè)方案1.doc

1、LNG加氣站建設(shè)方案1 建站方式的選擇LNG汽車加氣站 ( 以下簡稱加氣站 ) 的設(shè)計首先應(yīng)根據(jù)建站場地的實際情況，選擇合適的建站方式。目前加氣站的建站方式主要有2種：站房式、橇裝式。表 l 為我公司在某地建設(shè)的LNG加氣站 ( 站房式 ) 和我公司開發(fā)的橇裝式加氣站建站費用的比較。表1兩種建站方式的費用比較項目站房式數(shù)量總價元占地面積13400 m 240210 430 m 3儲罐1臺5010 4LNG加氣機1臺4610 4LNG增壓泵1臺3510 4管道閥門1套3510 4電氣儀表1套1510 4土建施工費25 104設(shè)備成橇費0工藝設(shè)備安裝費1510 4續(xù)表 1橇裝式數(shù)量總價元3400

2、m 2102 1041臺50 10 41臺46 10 41臺35 10 41 套18 10 41 套12 10 4510420 104O項目站房式橇裝式數(shù)量總價元數(shù)量總價元其他20 10420 104費用合計643 10 4308 104站房式加氣站這種建站方式占地面積大，土地費用高，設(shè)備與基礎(chǔ)相連，施工周期長，加氣站的土建施工、設(shè)備安裝費用高。若城鎮(zhèn)處于LNG應(yīng)用的初期， LNG汽車的數(shù)量少， LNG消耗量小，則成本回收周期長，這種建站方式適合已經(jīng)有一定量LNG汽車或政府資金支持的城鎮(zhèn)。橇裝式加氣站這種建站方式占地面積小，土地費用低，設(shè)備絕大多數(shù)集成在一個或多個橇塊上，施工周期短，加氣站的土

3、建施工、設(shè)備安裝費用少，建站整體造價低，易于成本回收。這種建站方式適合 LNG加氣站建設(shè)初期。2 工藝流程的選擇LNG 加氣站工藝流程的選擇與 LNG加氣站的 建站方式 有關(guān)， LNG加氣站的工藝主要包括 3部分流程： 卸車流程、儲罐調(diào)壓流程、加氣流程 。21卸車流程LNG的卸車工藝是將集裝箱或槽車內(nèi)的LNG轉(zhuǎn)移至 LNG儲罐內(nèi)的操作， LNG的卸車流程主要有兩種方式可供選擇：潛液泵卸車方式、自增壓卸車方式潛液泵卸車方式該方式是通過系統(tǒng)中的潛液泵將 LNG從槽車轉(zhuǎn)移到 LNG儲罐中，目前用于 LNG加氣站的潛液泵主要是美國某公司生產(chǎn)的 TC34型潛液泵，該泵最大流量為 340 L rain ，

4、最大揚程為 488 m，LNG卸車的工藝流程見圖1。潛液泵卸車方式是 LNG液體經(jīng) LNG槽車卸液口進(jìn)入潛液泵，潛液泵將 LNG增壓后充入 LNG儲罐。 LNG槽車氣相口與儲罐的氣相管連通，LNG儲罐中的 BOG氣體通過氣相管充入LNG槽車，一方面解決LNG槽車因液體減少造成的氣相壓力降低，另一方面解決 LNG儲罐因液體增多造成的氣相壓力升高，整個卸車過程不需要對儲罐泄壓，可以直接進(jìn)行卸車操作。該方式的優(yōu)點是速度快，時間短，自動化程度高，無需對站內(nèi)儲罐泄壓，不消耗 LNG液體；缺點是工藝流程復(fù)雜，管道連接繁瑣，需要消耗電能。自增壓卸車方式LNG 液體通過 LNG槽車增壓口進(jìn)入增壓氣化器， 氣化

5、后返回 LNG槽車，提高 LNG槽車的氣相壓力。將 LNG儲罐的壓力降車 O.4 MPa 后， LNG液體經(jīng)過 LNG槽車的卸液口充人到 LNG儲罐。自增壓卸車的動力源是 LNG 槽車與 LNG儲罐之間的壓力差，由于 LNG槽車的設(shè)計壓力為 0.8 MPa，儲罐的氣相操作壓力不能低于 0.4MPa，故最大壓力差僅有 O.4 MPa。如果自增壓卸車與潛液泵卸車采用相同內(nèi)徑的管道， 自增壓卸車方式的流速要低于潛液泵卸車方式，卸車時間長。隨著 LNG槽車內(nèi)液體的減少，要不斷對 LNG槽車氣相空間進(jìn)行增壓， 如果卸車時儲罐氣相空間壓力較高，還需要對儲罐進(jìn)行泄壓， 以增大 LNG槽車與 LNG儲罐之間的

6、壓力差。給 LNG槽車增壓需要消耗一定量的 LNG液體。自增壓卸車方式與潛液泵卸車方式相比，優(yōu)點是流程簡單，管道連接簡單，無能耗；缺點是自動化程度低，放散氣體多，隨著LNG儲罐內(nèi)液體不斷增多需要不斷泄壓，以保持足夠的壓力差。在站房式的 LNG加氣站中兩種方式可以任選其一， 也可以同時采用，一般由于空間足夠建議同時選擇兩種方式。對于橇裝式LNG加氣站，由于空間的限制、電力系統(tǒng)的配置限制，建議選擇自增壓卸車方式，可以簡化管道，降低成本，節(jié)省空間，便于設(shè)備整體成橇。22儲罐調(diào)壓流程儲罐調(diào)壓流程是給LNG汽車加氣前需要調(diào)整儲罐內(nèi)LNG的飽和蒸氣壓的操作，該操作流程有潛液泵和自增壓調(diào)壓流程兩種。潛液泵調(diào)

7、壓流程LNG液體經(jīng) LNG儲罐的出液口進(jìn)入潛液泵，由潛液泵增壓以后進(jìn)入增壓氣化器氣化， 氣化后的天然氣經(jīng) LNG儲罐的氣相管返回到 LNG儲罐的氣相空間， 為 LNG儲罐調(diào)壓。采用潛液泵為儲罐調(diào)壓時， 增壓氣化器的入口壓力為潛液泵的出口壓力， 美國某公司的 TC34型潛液泵 的最大出口壓力為，一般將出口壓力設(shè)置為 1.2 MPa，增壓氣化器的出口壓力為儲罐氣相壓力，約為 0.6 MPa。增壓氣化器的入口壓力遠(yuǎn)高于其出口壓力，所以使用潛液泵調(diào)壓速度快、調(diào)壓時間短、壓力高。自增壓調(diào)壓流程LNG 液體由 LNG 儲罐的出液口直接進(jìn)入增壓氣化器氣化，氣化后的氣體經(jīng) LNG 儲罐的氣相管返回LNG 儲罐

8、的氣相空間，為LNG 儲罐調(diào)壓。采用這種調(diào)壓方式時，增壓氣化器的入口壓力為LNG 儲罐未調(diào)壓前的氣相壓力與罐內(nèi)液體所產(chǎn)生的液柱靜壓力(容積為 30 m 3的儲罐充滿時約為 0.01 MPa) 之和，出口壓力為LNG儲罐的氣相壓力 ( 約0.6MPa)，所以自增壓調(diào)壓流程調(diào)壓速度慢、壓力低。23加氣流程在加氣流程中由于潛液泵的加氣速度快、壓力高、充裝時間短，成為 LNG加氣站加氣流程的首選方式。3 管道絕熱方式的選擇對于 LNG管道，絕熱無疑是一個非常重要的問題，管道絕熱的性能不僅影響到 LNG的輸送效率，對整個系統(tǒng)的正常運行也會產(chǎn)生重要影響。LNG管道的絕熱結(jié)構(gòu)主要有常規(guī)的絕熱材料包復(fù)型結(jié)構(gòu)和真空夾套型結(jié)構(gòu)。采用常規(guī)的絕熱材料包復(fù)型結(jié)構(gòu)，由于不銹鋼管道的冷收縮問題，使得絕熱材料在包覆時需要預(yù)留一定的縫隙，補償管道的收縮。在這些管道的接口處要阻擋水蒸氣，但隨著時間的推移，這些絕熱材料還是會因吸水而喪失絕熱效果。采用這種絕熱方式的管道造價低，施工制作方便、快捷， 適合橇裝式 LNG 加氣站使用 。采用真空夾套型結(jié)構(gòu)的管道，由于是內(nèi)外雙層管，內(nèi)管用于輸送 LNG ，承受 LNG 的輸送壓力；內(nèi)外管之間為真空夾層，外管防止水分或者空氣進(jìn)入真空夾層。采用這種結(jié)構(gòu)，真空夾層可以隔絕空氣的對流傳熱，多層纏繞的鋁箔和紙絕熱材料可以隔絕輻射傳熱和熱傳導(dǎo)，整體來看這種結(jié)構(gòu)的絕熱效果要