LNG汽车加气站常见问题探讨.ppt
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1、LNG汽车加气站常见问题探讨一一LNGLNG加气加气站设计站设计中常见中常见的问题的问题三三LNGLNG加气加气站建设站建设程序与程序与取证取证四四LNGLNG加气加气站施工和站施工和验收应注验收应注意的事项意的事项二二LNGLNG加气加气站设备站设备选择常选择常见问题见问题一一LNGLNG加气站加气站设计中常见设计中常见的问题的问题 LNG加气站加气站类别、规模的选择类别、规模的选择 LNG加气站加气站建设标准和规范建设标准和规范 LNG LNG加气站加气站工艺流程的选择工艺流程的选择 设计前业主应做的准备工作设计前业主应做的准备工作u业主熟悉建站政策和标准规范,在城区或交通主干道上,按靠近
2、水、电、业主熟悉建站政策和标准规范,在城区或交通主干道上,按靠近水、电、气源,加气方便,基本符合城市规划和标准规范中消防、环保、安全要气源,加气方便,基本符合城市规划和标准规范中消防、环保、安全要求,初选站址;求,初选站址;u业主向设计单位提供资料:站址地形图、业主向设计单位提供资料:站址地形图、地勘资料、地勘资料、气质资料气质资料、气象气象资料、水、资料、水、电、暖等基础资料;电、暖等基础资料;u业主要确定建站级别、类型、规模,初步确定主要设备型号、规格;业主要确定建站级别、类型、规模,初步确定主要设备型号、规格;u住建局、规划、消防、环保等政府部门到现场定点;住建局、规划、消防、环保等政府
3、部门到现场定点;u规划部门办理规划用地许可证;规划部门办理规划用地许可证;u国土部门办理土地征用手续。国土部门办理土地征用手续。特别提示:加气站的级别、类型、规模与当地经济、人口、交通密切联特别提示:加气站的级别、类型、规模与当地经济、人口、交通密切联系,与周边环境、地质级别、安全间距均有关,与建设投资、经济效益系,与周边环境、地质级别、安全间距均有关,与建设投资、经济效益息息相关,业主决策时要重视。息息相关,业主决策时要重视。LNG组分对照表组分对照表组分组分 新疆广汇新疆广汇(吐哈油田气)(吐哈油田气)大鹏接收站大鹏接收站(澳(澳+卡)卡)福建接收站福建接收站(印尼)(印尼)江苏接收站江苏
4、接收站(卡塔尔)(卡塔尔)甲烷甲烷 84.2984.2990.2390.2396.47396.47393.3293.32乙烷乙烷 11.2811.287.387.382.4572.4575.95.9丙烷丙烷 3.633.631.791.790.5550.5550.020.02其它其它0.530.530.470.470.2380.2380.220.22氮氮 0.270.270.130.130.2800.2800.240.24氧氧 (GB18047-(GB18047-20000.5)20000.5)0 00 00 00 0二氧化碳二氧化碳 0 00 00.0040.0040.000.00高热值高热
5、值MJ/mMJ/m3 3 (2020)42.4042.4040.5240.5238.2138.2139.3439.34GB18047-2000GB18047-2000高热值高热值 :31.4 MJ/m31.4 MJ/m3 3标准的引用标准的引用以以液化天然气(液化天然气(LNGLNG)汽车加气站技术规范)汽车加气站技术规范NB/T 1001-2011NB/T 1001-2011行业行业标准为主标准为主,参照一些地方和企业标准,关注即将颁发的参照一些地方和企业标准,关注即将颁发的加油加气站加油加气站设计与施工规范设计与施工规范 GB/50156-2002GB/50156-2002 修改版。修改版
6、。GB/T20801.5-2006 GB/T20801.5-2006 压力管道规范工业管道压力管道规范工业管道和和TSG D0001TSG D0001 压压力管道安全技术监察规程力管道安全技术监察规程工业管道工业管道有区别,前者是对设计、施工有区别,前者是对设计、施工和验收的要求,后者是用于安全技术监察,适用于监检部门。和验收的要求,后者是用于安全技术监察,适用于监检部门。特别提示:业主希望站内功能多样化或预留发展空间,但任何设计单位不特别提示:业主希望站内功能多样化或预留发展空间,但任何设计单位不愿跨越规范设计,因为不同的功能须有相应的标准来做设计依据,方愿跨越规范设计,因为不同的功能须有相
7、应的标准来做设计依据,方能顺利通过审核与验收。能顺利通过审核与验收。建设标准和规范建设标准和规范GB50156-2010GB50156-2010汽车加油加气站设计与汽车加油加气站设计与施工规范施工规范已广泛征求意见,准备发布已广泛征求意见,准备发布施行。施行。新疆广汇、深圳、福建、海南、内蒙、新疆广汇、深圳、福建、海南、内蒙、长沙、贵阳等一些企业及地方标准从长沙、贵阳等一些企业及地方标准从20062006年陆续制定和实施。年陆续制定和实施。国家能源局行业规范国家能源局行业规范NB/T1001-2011NB/T1001-2011液化天然气液化天然气(LNG)(LNG)汽车加气站技术规范汽车加气站
8、技术规范已于已于20112011年年7 7月月2828日发布,日发布,20112011年年1111月月1 1日实施。日实施。建设标准和规范建设标准和规范Situation Causation Measure Result 现状现状原因原因措施措施结果结果国内规范缺乏,相关研究工作滞后国内规范缺乏,相关研究工作滞后 产业发展存在消防、安全、规划等政产业发展存在消防、安全、规划等政府审批方面的困难府审批方面的困难尽快制定规范,以满足产业发展的急需尽快制定规范,以满足产业发展的急需 多项标准规范相继出台,逐步完善多项标准规范相继出台,逐步完善建站方式的选择建站方式的选择占地面积较大,土地费用较高,现
9、场占地面积较大,土地费用较高,现场安装、施工周期较长,设备安装费用安装、施工周期较长,设备安装费用高。但加气规模大,方便管理,运营高。但加气规模大,方便管理,运营费用较低。若城市处于费用较低。若城市处于LNGLNG应用的初应用的初期期,LNG,LNG汽车的数量少汽车的数量少,LNG,LNG消耗量小消耗量小,则成本回收周期长。这种建站方式适则成本回收周期长。这种建站方式适合已经拥有一定数量合已经拥有一定数量LNGLNG汽车或政府汽车或政府资金支持的城市。资金支持的城市。站房式加气站站房式加气站建站方式的选择建站方式的选择设备集成在一个或多个橇块上设备集成在一个或多个橇块上,占地占地面积小面积小,
10、土地费用低土地费用低,施工周期短施工周期短,站站内土建施工、设备安装费用少内土建施工、设备安装费用少,建站建站整体造价低整体造价低,易于成本回收。这种建易于成本回收。这种建站方式适合站方式适合LNGLNG加气站建设初期和用加气站建设初期和用地有局限性的区域,其优点设备在工地有局限性的区域,其优点设备在工厂内专业生产,减少了不同施工队伍厂内专业生产,减少了不同施工队伍现场安装的盲目性。现场安装的盲目性。橇装式加气站橇装式加气站 广汇广汇LNG运营模式运营模式LNGLNG工厂工厂 LNG/LCNGLNG/LCNG站站县市居民县市居民LNGLNG运输、配送车辆运输、配送车辆LNGLNG一级配送一级配
11、送LNGLNG配送中心配送中心气化站气化站/管网管网乡镇居民乡镇居民中重型车用中重型车用乡镇瓶组撬乡镇瓶组撬/管网管网船用船用乘用车及客车乘用车及客车气田气田LNGLNG二级二级配送配送LNGLNG二级二级配送配送LNGLNG灌装灌装煤制气煤制气海气海气工艺流程工艺流程LNGLNG加气站一泵一机工艺(调饱和)加气站一泵一机工艺(调饱和)一泵双机工艺流程图(自增压)一泵双机工艺流程图(自增压)LNGLNG加气站二泵四机工艺流程加气站二泵四机工艺流程 (自增压)(自增压)二二LNGLNG加气站加气站设备选择常设备选择常见的问题见的问题二二 主要设备选择应注意的问题主要设备选择应注意的问题储罐的选择
12、储罐的选择低温低温LNG泵泵及泵池选择及泵池选择卸车方式的选择卸车方式的选择 一、低温储罐一、低温储罐1 1、设计压力不小于、设计压力不小于0.6MP0.6MP、单罐容积不大于、单罐容积不大于60m60m3 3,严格按照,严格按照GB18442 GB18442-2001-2001低温绝热压力容器低温绝热压力容器对储罐进行检验和验收,静态蒸发率,对储罐进行检验和验收,静态蒸发率,真空夹层漏放气速率及真空度的测定必须符合国家标准,否则后患无真空夹层漏放气速率及真空度的测定必须符合国家标准,否则后患无穷。穷。2 2、卧室和立式罐型各有利弊,卧式罐易安装,造价低,人恐惧心理、卧室和立式罐型各有利弊,卧
13、式罐易安装,造价低,人恐惧心理较小;立式罐占地面积小,当征地费用和拆迁费用超过较小;立式罐占地面积小,当征地费用和拆迁费用超过5050万万/亩地域,亩地域,应选择立式储罐。应选择立式储罐。储罐内胆及夹层管线示意图储罐内胆及夹层管线示意图二、低温泵、低温泵 1.1.橇装橇装LNG加气站一般采用一台低温潜液泵,目前国内加气站一般采用一台低温潜液泵,目前国内LNG加气产业中加气产业中多数使用美国和法国的产品,该产品从我们三年多的使用情况看,运行正多数使用美国和法国的产品,该产品从我们三年多的使用情况看,运行正常,没有出现过泵体故障。业界认为:良好的进口产品明显优于国产品。常,没有出现过泵体故障。业界
14、认为:良好的进口产品明显优于国产品。但国内一些企业也在着力开发此产品,也有尝试用柱塞泵即可气化加压又但国内一些企业也在着力开发此产品,也有尝试用柱塞泵即可气化加压又可大流量加液,一泵多能。可大流量加液,一泵多能。2.L-CNG 2.L-CNG加气站一般采用柱塞泵,原国外进口泵虽质量稳定,但存在价格加气站一般采用柱塞泵,原国外进口泵虽质量稳定,但存在价格贵、维护费用高、配件供给不及时问题,现在此类产品已趋于国产化,但贵、维护费用高、配件供给不及时问题,现在此类产品已趋于国产化,但国内市场竞争激烈,有些企业盲目生产,效仿产品较多,选择时一定要注国内市场竞争激烈,有些企业盲目生产,效仿产品较多,选择
15、时一定要注意产品质量。意产品质量。3.3.设计、安装时要设计、安装时要合理设置泵与储罐液位差和合理设置泵与储罐液位差和LNG泵上的气、液相阀门。泵上的气、液相阀门。低温泵低温泵 4.4.无论潜液泵还是柱塞泵实际运行时均和储罐形成了一个闭合体(见泵无论潜液泵还是柱塞泵实际运行时均和储罐形成了一个闭合体(见泵池结构图),其进出液管线的压差取决于罐内液位池结构图),其进出液管线的压差取决于罐内液位“储罐静压储罐静压”-液面与液底高差;因;因LNGLNG的密度尚不到水的一半,若管线设置不合理,会使的密度尚不到水的一半,若管线设置不合理,会使“储罐储罐静压静压”无法克服管阻,造成开泵艰难或者在对外无法克
16、服管阻,造成开泵艰难或者在对外“零压零压”排放情况下才能排放情况下才能开泵,虽储罐内压力对开启开泵,虽储罐内压力对开启L-CNGL-CNG泵影响不大,但开启泵影响不大,但开启LNGLNG泵加气储罐内压泵加气储罐内压力不得小于力不得小于0.35MP 0.35MP,否则会造成泵压克服管阻后小于车载瓶压不能加气。,否则会造成泵压克服管阻后小于车载瓶压不能加气。5.5.移动式罐箱和槽车作为加气站储罐时,因进、出液管上设置了移动式罐箱和槽车作为加气站储罐时,因进、出液管上设置了U U型弯,型弯,液位低于液位低于1/41/4要及时补液,否则会无法正常启泵。要及时补液,否则会无法正常启泵。特别提示:进出潜液
17、泵池的管位和阀门必须引起设计和生产的重视,尤其要关注泵池顶盖的保冷方式,既要达到保冷效果,又要方便维修;柱塞泵进、回液管径要趋于一致,否则易造成液封、气阻现象。目前,各制造厂产品效果差距较大,选择不当会造成启泵时气化量大,甚至严重影响泵的正常运行。泵体示意图泵体示意图泵池示意图泵池示意图潜液泵池内部结构示意图潜液泵池内部结构示意图3 3、卸车增压气化器、卸车增压气化器 1.卸车有自增压卸车、潜液泵卸车或两种联合卸车方式,饱和液用潜液泵卸车较好,深冷液采用哪种都可,尽可能用自增压卸车,因潜液泵开启有:稳定电源、设备正常等条件限制,特别是在液位剩余1/4时有故障时,造成LNG无法卸尽,且潜液泵长期
18、卸液会影响泵寿命,且每小时电耗15-20kW(此笔费用累计也不少)。2.卸车时要判别运输的是深冷液还是“饱和液”-LNG蒸汽压趋于沸点,先将槽车和储罐压力平衡,尽可能减少气化量,仔细区分储罐压力高、低,采用的卸车方法不当,易造成卸车艰难,储罐压力升高或对外排放。3.卸车增压器的有效容量建议选择300-400m3/h,有些厂家虚报增压器容量,会造成卸车困难,验货时不能光看铭牌,要计算散热面积和换热量。建议:将卸车增压器、储罐增压器,调压(调饱和)增压器三体合一,建议:将卸车增压器、储罐增压器,调压(调饱和)增压器三体合一,另在另在卸车增压器出口卸车增压器出口1/3处设置一个处设置一个DN25的法
19、兰,预留站内自用气接口,的法兰,预留站内自用气接口,这样优化管路布置后,即节省设备占用的空间,这样优化管路布置后,即节省设备占用的空间,又又提高设备利用率。提高设备利用率。4.4.高压气化器高压气化器 1.L-CNG加气站内高压气化器有强制通风式和自然空温式两种,强制通风式需防爆电机送风,投资较高、耗能大和需稳定电源保障,已逐步淘汰;自然通风式又有本色和黑色(发蓝或烤漆)两种,由于黑色吸热效果大于本色,常规应选用黑色的。2.L-CNG加气站内高压空温式气化器和水浴式汽化器连接方式有串联、并联和串并联三种。串联不便于故障维修,但水浴式汽化器可选择小容量的,燃气炉或电加热等供热设备也可选小,运行能
20、耗低;并联虽故障可分开维护,但空温和水浴式汽化器气化量需同等匹配;常规选用串并联形式连接较合理,兼顾了两者的优缺点。3.L-CNG汽车加气站属间歇式供气性质,高压气化器设计时应和加气站加气量相匹配,市场前期加气车辆少时,单台配置即可,当加气量大于15000Nm3/日时,应设置二台空温式汽化器以便切换化霜。特别提示:环境温度降到零下特别提示:环境温度降到零下时,要即时切换水浴气化器,否则会造成时,要即时切换水浴气化器,否则会造成加气亏损或碳钢管线损坏。加气亏损或碳钢管线损坏。槽车与卸车增压示意图槽车与卸车增压示意图5.5.储气瓶(井)组储气瓶(井)组 1.储气瓶(井)组是为了减少频繁开启LNG泵
21、而设置的储气设施,当没有车辆加气或者LNG泵加压气化量大于加气量时,多余部分的气暂时存储于储气瓶(井)组内,等待为后续车辆加气。2.储气瓶(井)组的容积、LNG泵的气化量、日加气量三者之间有紧密关系,设计时不可随意将某一相设置偏大偏小,否则易造成大马拉小车现象或者能耗增大。3.程序控制盘是保证开泵先满足高压,加气先充装中、低压,加气后车载瓶压力稳定的重要设备,设计、安装要合理选择。4.LNG加气站内的储气(井)瓶、程序控制盘、加气机选择高、中压两线制即可,无需象CNG瓶组运输车装卸而设置高、中、低三线制。特别提示:常观察加气机、储气瓶(井)上设置的压力表,保证高压特别提示:常观察加气机、储气瓶
22、(井)上设置的压力表,保证高压与中压之间有与中压之间有1-2MP1-2MP压差(注:正常停泵时高中压趋于平衡),出现异压差(注:正常停泵时高中压趋于平衡),出现异常要检查顺序控制盘内的顺序阀(到加气机高、中管线不得反接)。常要检查顺序控制盘内的顺序阀(到加气机高、中管线不得反接)。o加气机里的流量计目前使用较多的是质量流量计和文丘里容积式流量计,前者为美国艾默生产品,计量精度高;后者为查特公司新开发的产品,适合间断加气的工况。o流量计对气液相要求严格,尤其是LNG加气需提前进行预冷,否则会出现计量不精确,误差较大的现象。o加气机应具备:现金和IC卡加气、断电数据保存、票据打印、数据存储、远传等
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