lng撬装汽车加气站工艺流程与设备选型

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时间:2018-08-03

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1、LNG撬装汽车加气站工艺流程与设备选型   LNG汽车具有经济、安全、环保、方便、机动等优势,是天然气汽车的发展方向,也是城市规模化发展天然气汽车的理想途径。测试数据显示:公交车使用LNG燃料,尾气综合排放与燃油车辆相比可下降80%。据统计,城市大气环境污染60%来自机动车的尾气,发展LNG汽车、建设LNG汽车加气站是治理机动车辆排放污染,改善大气环境质量的有效举措。   LNG橇装汽车加气站是将LNG低温储罐、加气机、低温泵、卸车增压器、储罐增压器、管道、控制阀门等设备在制造厂集中固定安装在一个橇块上,具有高度

2、集成、安装简便、机动灵活、安全可靠、操作方便等特点,主要用于LNG汽车加气项目推广和其他小规模客户开发。LNG橇装汽车加气站的技术和建设在我国处于发展阶段,以某公交站场的LNG橇装汽车加气站为例,对典型的LNG橇装汽车加气站的工艺流程与设备选型进行分析。1技术规范与技术参数1.1技术规范   目前,国内尚未发布专门针对LNG汽车加气站的设计、施工和验收规范。在长沙、贵阳等市的LNG汽车加气站示范项目的设计中,采用控制自身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,吸取国外设计理念,在征得消防等有关部

3、门同意后,采用美国消防协会《液化天然气(LNG)车辆燃料系统规范》NFPA57标准。目前,各地实际执行NFPA57标准有很大难度,需要政府主管部门大力支持[7]。除《液化天然气(LNG)车辆燃料系统规范》NFPA57外,其他需要遵循的主要标准规范如下。   ①《汽车加油加气站设计与施工规范》(2006年版)GB50156—2002   ②《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》GB/T20368—2006   ③《建筑物防雷设计规范》(2000年版)GB50057—94   ④《建筑设计防火规范》GB50016—

4、2006   ⑤《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—2   ⑥《化工企业静电接地设计规范》HG/T20675—19901.2技术参数   ①设计规模   a.某公交站场计划一期投运LNG汽车数量为100辆,二期发展到200辆,根据其LNG汽车情况进行LNG橇装站设计。经测算,每辆车天然气耗量约为90m3/d,则200辆LNG公交车每天需要加天然气18000m3,因此该LNG橇装汽车加气站的设计规模确定为20000m3/d。b.LNG的储存容积按下式计算: 式中V——储存容积,m3   t——储存

5、时间,d   Qr——平均日用气量,kg/d   ρY——最高工作温度下的液化天然气密度,kg/m3   θb——最高工作温度下的储罐允许充装率   根据气源的情况,并综合考虑加气速度、LNG汽车数量、卸车时间等因素,确定储存时间为1d。经计算,该站LNG储存容积为43.68m3。因此,取该站的储存规模为50m3,设置1台容积为50m3储罐的LNG转运橇。   ②设计压力   根据LNG车辆发动机的工作压力,确定LNG橇装汽车加气站的系统工作压力为0.45~0.80MPa,LNG储罐的设计压力为1.2MPa。  

6、 ③设计温度   因为工作介质为饱和液体,根据压力确定系统工作时的最低温度为-146℃,系统的设计温度为-196℃。2工艺流程   LNG橇装汽车加气站与LNG固定式汽车加气站工艺流程相同,分为卸车流程、升压流程、加气流程以及卸压流程等4部分。2.1卸车流程   把集装箱或槽车内的LNG卸至LNG橇装汽车加气站的储罐内,使LNG经过泵从储罐上进液管进入LNG储罐。卸车有3种方式:增压器卸车、泵卸车、增压器和泵联合卸车。   ①增压器卸车   通过卸车增压器将气化后的气态天然气送入LNG槽车,增大槽车的气相压力,将

7、槽车内的LNG压入LNG储罐。此过程给槽车增压,所以卸完车后需要给槽车降压,每卸1辆车排出的气体量约为180m3。   ②泵卸车   将LNG槽车和LNG储罐的气相空间连通,通过LNG低温泵将槽车内的LNG卸入LNG储罐。   ③增压器和泵联合卸车   先将LNG槽车和LNG储罐的气相空间连通,然后断开,在卸车的过程中通过增压器增大槽车的气相压力,用泵将槽车内的LNG卸入储罐,卸完车后需要给槽车降压。   第①种卸车方式的优点是节约电能,工艺流程简单,缺点是产生较多的放空气体,卸车时间较长;第②种卸车方式的优点是

8、不产生放空气体,工艺流程简单,缺点是耗电能;第③种卸车方式优点是卸车时间较短,耗电量小于第②种,缺点是工艺流程较复杂。综合各种因素,本项目采用第③种方式卸车。2.2升压流程   LNG的汽车发动机需要车载气瓶内液体压力较高,一般为0.45~0.80MPa,而运输和储存需要LNG液体压力越低越好。所以在给汽车加气之前须对储罐中的LNG进行升压升温。LNG橇装汽车加气站储罐升

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