浅析LNG加气站BOG的产生及控制方法论文_曾伟

浅析LNG加气站BOG的产生及控制方法论文_曾伟

重庆忠县燃气有限责任公司市场科 重庆忠县 404300

摘要:介绍了忠县公司苏家LNG/CNG 加气站的基本情况,重点阐述分析了LNG加气站运行过程中,BOG产生的原因;并从设计布局、设备管理、操作规程、人员培训、市场开拓5 方面提出控制措施。

关键词:苏家 LNG 加气站;BOG产生;控制措施

一、引言

近年来电动车辆的推广,导致天然气车用CNG市场的逐步萎缩,LNG的推广是当前车用燃气市场大的趋势。忠县公司苏家LNG/CNG加气站是重庆燃气集团第一家投产运行的LNG加气站。由于 LNG 的温度远低于环境温度,加气站在运行过程中,LNG 会蒸发产生 BOG,随着 BOG 的不断产生,对加气站的能耗、安全、环保等会产生不利影响。因此,了解 LNG 加气站的结构,分析其运行过程中产生 BOG 的途径,提出 BOG 处理的有效措施,对今后重庆燃气集团和忠县公司 LNG 加气站的发展及 BOG 的控制具有十分重要的意义。

二、苏家加气站的基本情况

苏家加气站由重庆忠县燃气有限责任公司投资建设,建设于重庆市忠县忠州镇苏家组团郭家转盘处,日供CNG能力为4.0×104Nm³的CNG加气站及日供LNG能力为2.0×104Nm³的加注站。该项目规划征地面积4515.38㎡,占地面积为4261.56㎡,建筑面积为581.16㎡,总投资为2800万元,定员18人。项目于2012年3月取得重庆市经济和信息化委员会下发的核准批复,于2016年4月25日取得忠县城乡建设委员会颁发的建筑工程施工许可证开工建设,历经1年零3个月的建设,于2017年7月3日苏家LNG加气站投产试运行。

三、BOG产生的原因分析

LNG是将原料天然气经预处理后,在常压(0.1 MPa)下降温到-162℃时获得的天然气液态产品,由于 LNG 的温度远低于环境温度,因此在 LNG 加气站运行过程中,尽管对储罐和管道等设备采取了很好的保冷措施,但热量传入是不可能完全避免的,热量的传入引起 LNG 自然蒸发产生 BOG,该部分产生 BOG 量的多少除与设备绝热性能有关外还受到环境温度、设备状态、日常运行维护等方面的影响。具体有以下几个方面的原因:

3.1车辆加液间隔时间过长

苏家加气站LNG加注车辆较少,平均加注量不足1×104Nm³,进液周期约为20-30日。由于加注车辆的不饱和,加满一辆车后很长时间才来第二辆车,加液管线与回流管线内的液体从储罐的底进液口回到储罐,导致 LNG 储罐升温、升压,形成大量的BOG。残液在管道内停留时间长,吸收的热量多也会气化。

3.2设备方面的原因

目前的真空设备制造技术条件受限,储罐、潜液泵等设备还无法达到绝对的真空状态。

(1)储罐、管道产生 BOG

虽然 LNG 储罐多使用双层真空夹层绝热结构,但是仍不可避免受环境温度、储罐结构等多种因素的影响。外界环境的热量侵入会促使储罐内 LNG 温度过高,继而造成蒸发量的增加。LNG 绝热管道也不能完全隔绝环境的热量,受保冷工艺和施工质量的影响,特别是阀门、三通处,有结霜、流汗的现象。

(2)潜液泵产生 BOG

加气站的 LNG 潜液泵在工作过程中会消耗电能,其中大部分转变为 LNG 的机械能,另一小部分因为摩擦等作用则转化成了热能,该热能被 LNG 吸收后则引起 LNG 蒸发产生 BOG。

3.3其他原因

在泄液过程中,储罐内的液相体积增大,气相体积减小,为了降低储罐内压力压力,储罐内部分 BOG 被排出;还有在泄液时由于加气站储罐和槽车罐内的 LNG温度不同,这两种不同温度的 LNG 接触则会出现瞬间的闪蒸现象,产生 BOG。

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四、BOG的控制措施

4.1合理布局、优化工艺流程

(1)场站前期设计时合理布置储罐区、加气区,尽量减少储罐液相与加液机的距离;

(2)优化工艺流程,减少低温管道长度,严格控制连接管件,减少摩擦阻力,降低加液和待机状态下LNG的换热面积。

(3)严格控制LNG 储罐与潜液泵进液口之间高度,确保潜液泵预冷的有效性。

(4)设计图纸中明确管道、阀门和三通处的保冷措施,最好针对阀门、三通采取预制保冷材料,后期填充发泡型保冷材料,提高保冷效率。

4.2加强设备管理,健全管理制度

(1)完善设备台账,了解设备的规格型号、设计参数、生产厂家以及维护保养、检验周期,掌握设备的结构、原理以及正常运行情况;

(2)根据场站设备情况和使用说明书等情况制定日巡查、周巡查、月巡查、季度巡查、半年巡查、年度巡查计划,明确巡查内容和标准。

(3)建立巡检巡查、隐患排查治理、交接班管理制度、节能增效等管理制度,确保及时发现问题、解决问题,确保设备处于检定有效期和安全运行状态,

4.3规范设备操作,完善操作规程

(1)编制泄液操作规程,明确泄液前的过磅、引导限位、设立警戒区域、静电接地、安全确认、正确穿戴劳保用品、平压至0.28MPa,泄液至槽车泄液至150mm时,关顶部进液阀,开底部进液阀,以及二次平压至少至0.28MPa为宜,在不低于0.2MPa的前提下,越低越好等要求。

(2)编制加液操作规程,明确加液前引导限位、静电接地、正确穿戴劳保用品、检查气瓶组情况,在气瓶压力较高时,对气瓶回气经加夜机回流管路通过放空阀进行放空,不再从底部进液等要求。

4.4加强人员培训,提高全员素质

(1)及时宣贯规范、文件精神,加大操作规程和应知应会知识的培训教育力度;

(2)积极开展槽车泄液、加液手指口述活动;

(3)建立考试题库,并定期更新。根据题库编制考试试卷,定期组织人员培训考试,将考试成绩与年终考核挂钩。

4.5加强市场开拓

(1)严格控制气体质量,加强计量管理,定期开展气质分析和计量器具校验工作;

(2)制定营销方案,开展营销活动。例如:办理加气IC卡,9.5折优惠或积分换洗车票、过节期间小礼品活动;与银行合作办理信用卡,让刷信用卡加气,开展9.5折或9折活动。

(3)改变经营观念,提高服务质量。例如:微笑评分;建立意见箱,定期收集意见并及时修正;建立出租车微信群,出现停电、优惠活动等情况,能够及时告知,避免跑空趟;规范LNG加注操作规程,缩短LNG加注时间。

五、结语

LNG 加气站是为 LNG 汽车供应 LNG 燃料的加注站,目前国内 LNG 加气站技术已基本成熟,但各省份 LNG 加气站发展水平很不均衡,尚处在起步阶段,未来发展仍有着广阔的空间和市场前景。BOG 的产生会影响 LNG 加气站的安全运行,造成能源浪费和运行成本增加。无论是设计单位还是运行管理部门,都应以熟悉 LNG 性质为基础,抓住 LNG抓住 LNG 加气站工艺特点,从前期设计、设备管理、操作规程、人员培训和市场开拓等方面控制 BOG 的过量产生,提高场站经营水平。

参考文献:

[1]王宁.LNG / L - CNG 加 气 站 供 销 差 分 析 与 管 控.煤气与热力.2017年9月。

[2]NB/T1001-2011 液化天然气(LNG)汽车加气站技术规范。

[3]GB50156-2012(2014 版)汽车加油加气站设计与施工规范。

论文作者:曾伟

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/30

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