【正文】 5000－ 10000 12021 － 20210 20210 LNG 儲存量 m3 1 50 或 1 80 1 100 或 2 50 2 100或 3 100 儲罐設(shè)計壓力 MPa 1． 2 系統(tǒng)設(shè)計壓力 MPa 1． 6 動力需求 Kw 15 20－ 30 30－ 40 加氣速度臺小時 8－ 10 15－ 20 20 LNG 加氣站的設(shè)計主要執(zhí)行以下標(biāo)準(zhǔn) NFPA57 《汽車用液化天然氣 LNG 供氣系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)》 NFPA59A2021 《液化天然氣 LNG 生產(chǎn)儲存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》 GBT203682021 《液化天然氣 LNG 生產(chǎn)儲存和裝卸標(biāo)準(zhǔn)》 GB5005892 《爆炸和大災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)置設(shè)計規(guī)范》 GBJ11688 《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》 GB5005495 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》 GB1501998 《鋼制壓力容器》 GB18442 《低溫絕熱壓力容器》 《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》 加氣站技術(shù)參數(shù)和主要技術(shù)特點 一通用設(shè)計參數(shù) 1LNG 汽車的正常工作壓力為 035～ 08MPa 表壓最高允許工作壓力為 16Mpa 2 系統(tǒng)按 24 小時工作設(shè)計啟動予冷時間不超過 10s 3 單車加氣時間不大于 5 分鐘 4 卸車速度≮ 660Lmin 卸車和飽和壓力調(diào)節(jié)時間不超過 3 小時 5 達到額定設(shè)計能力時系 統(tǒng)無放空 二主要技術(shù)特點 1 采用先進可靠成熟的技術(shù)和設(shè)備保證安全生產(chǎn)保護環(huán)境節(jié)約能源方便用戶 2 采用國外成熟的飽和壓力技術(shù)路線保證加氣站和車用系統(tǒng)的最佳匹配性能 3 采用高真空低漏熱熱虹吸原理儲罐保證站內(nèi)儲罐液體的無損放空時間不少于 30 天 4整體絕熱侵沒低溫離心泵撬設(shè)計和泵的自動預(yù)冷技術(shù) LNG汽車加氣不需預(yù)冷加氣與加油一樣方便快捷 5 模塊化設(shè)計和最短全真空管路設(shè)計系統(tǒng)漏熱最小運行經(jīng)濟效益佳 6 質(zhì)量流量計量精度高進口加氣槍實用可靠 7 創(chuàng)新設(shè)計的泵轉(zhuǎn)輸和壓力轉(zhuǎn)輸聯(lián)合工藝卸車快卸車無放空 8 調(diào)壓增壓雙功能設(shè)計 9 全 自動控制和監(jiān)控使系統(tǒng)操作簡單安全可靠 10 管路線路全地面布置檢查維修方便 11 采用進口自動控制閥技術(shù)成熟安全穩(wěn)定 總平面布置 加氣站總平面布置應(yīng)由設(shè)計院根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定如圖 41 模擬圖但設(shè)備和工藝管路的布置由制造廠采用三維視圖模擬優(yōu)化可以保證 LNG 加氣站的布局更加科學(xué)合理 圖 41 沈陽市 LNG 加氣站模擬圖 工藝流程和主要設(shè)備 LNG 加氣站工程主要工藝設(shè)備包括 LNG 儲罐 1～ 4 臺浸沒式低溫液體泵 1～ 2臺 LNG 售氣機 1～ 4 臺和增壓調(diào)壓汽化器 1 臺全部撬裝模塊化設(shè)計 一工藝流程特點 采用成熟的具有飽和壓 力調(diào)節(jié)功能的生產(chǎn)工藝加氣站直接提供車輛所需壓力的液體以保證 LNG 汽車發(fā)動機的穩(wěn)定供氣 根據(jù) LNG 的物理特性和功能需求加氣站的生產(chǎn)過程設(shè)計為密閉流程既保障了生產(chǎn)安全又減少了天然氣的損耗起到了保護環(huán)境的作用 站內(nèi) LNG 采用兩種儲存模式即飽和壓力模式和自然壓力模式使用時根據(jù)車用系統(tǒng)的形式選其一當(dāng)車用儲罐系統(tǒng)為飽和壓力型不帶增壓系統(tǒng)時加氣站采用飽和壓力儲存 LNG 當(dāng)車用儲罐系統(tǒng)為帶增壓系統(tǒng)的自然壓力型時加氣站采用自然壓力儲存 LNG 二工藝流程說明 LNG加氣站流程示意圖如圖 42工藝流程原理如圖 43主要分為卸車調(diào)壓和加氣三種基本流程和一種待機狀態(tài)各流程又有多種狀態(tài) 42 LNG 加氣站流程示意圖 圖 43 LNG 加氣站工藝流程圖 1 待機狀態(tài) 在正常待機狀態(tài)下泵的氣相空間與儲罐的氣相空間相通售氣機容器的氣相空間與儲罐的液相空間相通其余回路泵的供液回路卸車回路飽和壓力調(diào)節(jié)回路處于關(guān)閉狀態(tài) 2 卸車流程以單罐單泵流程及相應(yīng)的流程圖為例 ①泵卸車方式 連接槽車將卸車軟管中的空氣吹到放空總管后卸車軟管壓力與槽車相同 通過控制盤將系統(tǒng)調(diào)到卸車模式系統(tǒng)自動打開壓力平衡流程儲罐和槽車壓力相互平衡 當(dāng)儲罐壓力降到設(shè)定壓力一般設(shè)定為 05～ 06MPa 時控制系統(tǒng)啟動泵的予冷流程通過槽車的 LNG 對泵進行預(yù)冷 泵的溫度達到要求可設(shè)定在－ 120～－ 130℃之間后系統(tǒng)自動或單獨的手動按鈕啟動泵和上充液流程開始上充液 在上充液過程中由于過冷液體對儲罐內(nèi)氣體的冷卻作用儲罐內(nèi)壓力會逐步降低當(dāng)儲罐內(nèi)壓力低于槽車壓力一定值一般設(shè)定此壓差為 01MPa 時系統(tǒng)自動啟動下充液流程上下同時充液 當(dāng)泵吸空或儲罐液位達到 90 時系統(tǒng)自動停機 ②槽車壓力卸車手動卸車選配 槽車有增壓系統(tǒng)時可用常規(guī)的壓力卸車方式進行卸車 降低儲罐壓力到需要值 連接槽車卸車口和加氣站氣相口 按常規(guī)方式吹掃軟管 打開閥門進行上充液 啟動槽車自增壓流程當(dāng)槽車壓力高于儲罐壓力 02Mpa 時進行上充液 當(dāng)槽車卸完或儲罐溢流口有液體流出時停止卸車 3 調(diào)壓流程 ①飽和壓力調(diào)節(jié) 當(dāng)加氣站和車用儲罐系統(tǒng)采用飽和壓力技術(shù)路線時在卸車完后通過控制盤將系統(tǒng)調(diào)到調(diào)壓模式系統(tǒng)自動進行飽和壓力調(diào)此時泵處于低速運行狀態(tài)完成后即儲罐內(nèi)液體的飽和壓力達到設(shè)定值自動轉(zhuǎn)換到待機狀態(tài) ②增壓流程選配 當(dāng)加氣站和車用儲罐系統(tǒng)采用自然壓力技術(shù)路線時系統(tǒng)在待機和加氣過程中會自動增壓 4 加氣流程 ①加氣前通過控制盤將系統(tǒng)設(shè)定為加氣模式泵開始預(yù)冷 ②當(dāng)泵的溫度達 到要求后按加氣按鈕可以進行自循環(huán) ③售氣機的溫度和泵的出口壓力達到要求后系統(tǒng)自動打開加氣流程 ④加氣速度低于設(shè)定值時自動停止加氣 注 LNG 汽車加氣前如果車用罐的壓力明顯偏高高于 1MPa 應(yīng)首先利用放空軟管將其氣相放到加氣站儲罐內(nèi) 三主要工藝設(shè)備性能參數(shù) 1LNG 儲罐 常規(guī) LNG 加氣站常用儲罐參數(shù)見表 42 表 42 LNG 加氣站常用儲罐參數(shù) 儲罐型號 CFL5012 CFL8012 CFL10012 儲罐有效容積 m3 50 80 100 最高允許工作壓力 MPa 1． 2 絕熱形式 真空粉末或高真空多層纏 繞絕熱 日蒸發(fā)率％ 0． 20 0． 25 0． 30 設(shè)計溫度℃ 196 外形尺寸 mm φ 3520 18014 φ 3400 17335 φ 3520 18014 基于市場調(diào)研本項目加氣站擬選用 80m3 的 LNG 儲罐 2LNG 泵 LNG泵為浸沒式兩級離心泵泵整體浸入容器中 LNG泵由一臺變頻器控制流量的調(diào)節(jié)范圍較大可頻繁啟動對泵的壽命毫無影響該泵的 NPSHR 要求極低泵體和電機都浸潤在被泵送的低溫介質(zhì)中可以瞬間啟動無須預(yù)冷主要參數(shù)如下 型號 ACD 泵 TC34 二級或四級離心泵如圖 44 轉(zhuǎn)速 1500～ 6000rpm 正吸入壓頭 18 米 揚程 336 米 加氣流量 200Lmin 卸車流量 2022m3h 功率 11 或 185Kw 進口尺寸 2in 出口尺寸 1in 圖 44 美國 ACD 低溫泵 TC34 低溫泵的其它特性 泵池具有有足夠的保冷性能 24小時內(nèi)低溫液體蒸發(fā)不超過 50并可快速拆開進行維修 主要控制閥門盡量布置在泵撬上并在工廠預(yù)裝好 泵撬與儲罐的相對位置關(guān)系是固定的其連接管道可在工廠進行予裝 泵池設(shè)有壓力溫度檢測裝置并能遠傳到控制系統(tǒng) 低溫泵配有氣蝕檢測與停機裝置和超壓停機裝置 3LNG 售氣機 LNG 售氣機作為加氣站的一個獨立單元 由專業(yè)配套廠家按照技術(shù)要求工藝要求和控制要求專門設(shè)計制造具有溫度荷壓力補償功能和密度與組分有關(guān)設(shè)定功能包括所有必要的計量元件閥門安全裝置具有顯示計量結(jié)果和售氣量功能即加氣量金額單價售氣機單一的電腦板簡單的高性能設(shè)計可以單獨全自動操作具有泄露檢測系統(tǒng)催化作用的小珠傳感器發(fā)警報分配器停工 20 或 40LEL 如圖 45所示售氣機裝有一根 4m的加氣軟管接口采用一英寸的 ParkerER接口同時還裝有一根 4m 的放空軟管另配有空氣吹掃系統(tǒng)用于吹除停用狀態(tài)時接口的結(jié)冰霜 圖 45 加拿大 FTI 公司的 LNG 售氣機 整個售氣機 的設(shè)計便于維修所有閥門均可卸開維修并且所有閥門采用氣動閥本安與隔爆混合型防爆方式 設(shè)計參數(shù) 最大允許工作壓力 16MPa 設(shè)計壓力 16MPa 設(shè)計溫度 196℃ 最大流量 200Lmin 最小流量 60Lmin 安全閥定壓值 25MPa 計量形式質(zhì)量流量計 計量精度1