摘要:近年来,LNG作为一种新型车用燃料出现在人们的生活中,相对于传统燃料而言,天然气凭借自身清洁、高效的优势,占据了极大的市场份额。基于此,文章对LNG加气站工艺技术流程、安全技术、经济性进行了分析。
关键词:LNG加气站;工艺技术;安全;经济性
引言
由于LNG体积小,密度大,储气瓶质量轻,小汽车充气一次可行驶300-800km,对汽车运行具有积极作用,深受很多驾驶员的喜爱。同时还可以像油品一样对其进行运输,具有压缩天然气、液化石油气的优点,还可以克服它们质量大,占用空间大,运输困难的缺陷,在实际工作中使用具有更为显著的优势和特点。由于LNG具有显著优点,同时还有利于保护环境,因而其应用也越来越广泛,LNG加气站的建设数量也在不断增多。
一、LNG加气站工艺技术分析
与采用液下泵的LPG加气站类似,LNG加气站也包括卸车、调压、加气、泄压四个流程。
1、卸车流程
卸车流程就是把LNG从槽车或集装箱上转移到加气站内储罐的过程。通常来说,LNG卸车的方法除了潜液式低温泵卸车和卸车增压器卸车外,还包括增压器和泵联合卸车。这里主要介绍低温泵与车载增压器联合卸车。低温泵与车载增压器联合卸车的流程如下:在槽车抵达加气站后,一是要利用通过槽车自带的空温式升压汽化器对槽车的储罐进行升压作业,也可以通过加气站内部配备的卸车增压汽化器对槽车的储罐进行升压作业,由此而在LNG储罐与槽车之间产生一定的压力差,这个压力差正好可以把槽车中的LNG转移至加气站的储罐内。二是要开启潜夜式低温泵,加快对槽车内的LNG的卸车速度。在LNG卸车结束时,还需要利用卸车台气相管对槽车中的气相天然气进行回收,也就是BOG回收。在整个LNG卸车工艺当中,对BOG气体的及时排放是非常关键的一步。只有及时对BOG气体进行排放,才能有效防止受储罐压力增速提高而导致的LNG卸车速度缓慢问题发生。虽然储罐的自动减压阀可以排放气体,但是该减压阀是为了排放自然蒸汽而配备的。减压阀的口径不大,蒸汽过减压阀的流量很小,卸车过程中,排放气体的数量很大,单纯依靠减压阀不能满足其要求。在卸LNG过程中把它打开,LNG卸车结束后,再把它关闭。
2、调压流程
调压的主要原理是通过增压设备对储罐内的LNG进行增压操作。汽车车载气瓶中的LNG是饱和液体,加气站在给汽车加气之前,必须通过增压装置给储罐中的LNG进行增加和升温,使其变成LNG饱和液体。只有储罐中的LNG变成了饱和液体,才能给汽车加气。因此,调压流程是加气站给汽车加气的必要环节。对储罐内的LNG进行增压一般来说有三种方式:第一,通过储罐自带的增压设备进行增压操作;第二,通过对储罐压力调节器和泵低速循环的联合使用进行增压操作。第三,通过低温泵进行增压操作。
3、加气流程
利用LNG泵把LNG储罐中的饱和液体加压后,通过加气枪把储罐中的LNG加到汽车的车载气瓶中。在加气过程中,加气的压力可以达到1.6MPa。加气时,在通过液相软管把储气罐中的LNG饱和液体加到汽车的加气瓶中的同时,还要通过气相软管回收气瓶中的BOG,只有这样才能提升对汽车进行加气的速度,也才能确保加气工程中的正常工作压力。
4、卸压流程
在LNG槽车卸车至加气站储罐、给汽车进行加气操作以及加气站的日常运作中,随着BOG的不断产生,储罐内的压力会逐步增大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了确保储罐安全,需要工作人员按时打开与之相关的阀门,放掉储罐中的蒸汽,达到减压的目的。就目前来说,主要的方式是直接放空。但是,这样一来往往会产生两个方面的负面后果:一是浪费资源;二是容易造成安全事故。
二、液化天然气加气站工艺技术的安全性分析
1、预冷安全技术要点
液氮在密闭空间内因吸收外部热量将会导致压力急剧上升,因此在操作中要注意阀门关闭顺序,严禁出现低温液体在未装设安全阀的管道中被阀门封闭的状况。预冷结束后,应密切注意各台储罐内压力变化情况,若发现罐内压力不正常升高,应及时报告并采取相应措施进行处理。注意检查金属软管连接处有无泄漏,一般情况下非操作人员应远离此处。预冷过程中,一旦发生管道泄漏,应先停止预冷操作,关闭槽车和储罐的进出口阀门,排放管道中的残液,关闭相应管段阀门,人员应迅速撤离泄露点周围3米之外,以防冻伤。在预冷过程中,如储罐出现异常情况,应及时报告现场总指挥并通知储罐厂家派驻现场人员,共同协商解决办法。如果储罐压力异常升高,应立即关闭槽车出口阀门,打开储罐进、出液管路的根部阀、溢流阀、手动BOG阀和手动EAG阀进行排放。
2、安全检查技术要点
LNG加气站的主要设备包括储罐、泵、汽化器、加气机等,为确保这些设备正常运行和工作,必须做好设计工作,使其更好发挥作用。加气站工艺流程包括卸车、调压、加气、泄压,在每个环节都必须严格遵循相关规范流程,确保加气站安全。如果没有严格遵循相关规范要求,可能导致火灾爆炸问题发生,给LNG加气站的安全运行带来威胁。为提升LNG加气站的安全性,防止出现爆炸及火灾等安全事故,除定期检查站内的相关通风系统与报警系统,定时测量可燃气体含量,还应根据实际情况安装避雷装置,在设备的阀门、安全附件及法兰等部件的选择上,其质量必须要严格把关,并定期检查设备密封情况。
三、液化天然气加气站工艺技术的经济性
液化天然气加气站工艺技术经济性的影响因素主要有投资规模、前期投资金额、销售收入、现金流量、利润预测税收金额及不确定性分析等方面。下面重点探讨LNG加气站投资措施。因地制宜的选择合适的LNG加气站建设方案不同的LNG加气站方案将导致不同的初期投入成本及后期运维成本,LNG加气站投资企业必须根据区域市场LNG加气的需求及特点,选择适合的投资方案。这对LNG加气站的投资收益率有非常直接的影响。一种是,占地面积较大,土地费用较高,现场安装施工,周期较长,设备安装费用高。但加气规模大,方便管理,运营费用较低。若城市处于LNG应用的初期,LNG汽车的数量少,LNG消耗量小,则成本回收周期长。这种建站方式适合已经有一定数量LNG汽车或政府资金支持的城市。另一种是,占地面积小,土地费用低,设备集成在一个或多个橇块上,施工周期短,加气站的土建施工、设备安装费用少,建站整体造价低,易于成本回收。这种建站方式适合LNG加气站建设初期和用地的局限性。
结束语
LNG虽然在我国的发展与建设中扮演着重要的角色,同时还存在很多优点,如安全性能强、能量密度大、经济效果明显等,但是在实际的发展过程中,LNG在运用方式、方法和研发方面上,与国外一些拥有雄厚科学技术的国家相比,还处于较落后的阶段。因此,LNG在我国未来的发展中,相关人员要善于借鉴和引用国外LNG的研发方向和使用技巧,善于挖掘国内LNG使用方面的不足,及时的加以改正。与此同时,还要加强对相关工作人员LNG知识的普及和专业水平的培训,让他们对其更加的了解,并在提升自身工作水平的同时,更有效的应用LNG,为国家的发展贡献可靠的力量。
参考文献
[1]金柏正,李智强,陆叶强.加快LNG客车发展势在必行[J].运输经理世界,2013(07).
[2]李忠仕.加快发展LNG产业江北公司助力新能源汽车[J].时代汽车,2014(02).
论文作者:石峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/25
标签:储罐论文; 槽车论文; 汽车论文; 流程论文; 压力论文; 预冷论文; 减压阀论文; 《基层建设》2018年第7期论文;